[發明專利]一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202211657404.9
• 申請日: 2022-12-22
• 公開（公告）號: CN116381212A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 榮錢;楊正;劉小龍;童顏;馬宏
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N33/497
• 分類號: G01N33/497;B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京子焱知識產權代理事務所(普通合伙) 11932
• 代理人: 湯玉輝

本發明公開了一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器及其制備方法，包括：包括封裝底座，其特征在于，所述封裝底座的上端固定連接有保護殼，所述封裝底座的內側開設有安裝槽，所述安裝槽的內側安裝有敏感芯片，所述安裝槽的上端安裝有防水透氣膜，所述保護殼的上端開設有透氣孔；敏感材料制備：通過鉑金雙金屬摻雜合成穩定的氧化銦納米材料；敏感芯片制備：將敏感材料制備成漿料并加載到MEMS微加熱芯片上形成敏感核心；傳感器制備：制備抗干擾過濾層，并對芯片進行封裝形成氣體傳感器；本發明的優點在于：所制備傳感器通過高錳酸鉀處理的防水透氣膜提高了傳感器對丙酮氣體具備良好的選擇性，對人體呼出的其他氣體基本無響應。

技術領域

本申請涉及氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器技術領域，尤其涉及為一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器及其制備方法。

背景技術

丙酮在常溫常壓下是一種特殊芳香氣味的易揮發性無色透明液體，作為溶劑廣泛應用于涂料、農藥、醫藥等各個領域。例如在生產車間和涂漆作業場所中會有大量的丙酮蒸汽的生成。丙酮蒸汽主要是抑制以及麻醉中樞神經系統，當吸入高濃度的丙酮蒸汽時，會引起頭疼、虛弱、倦睡、惡心、嘔吐，嚴重的可對人體的肝、腎、胰腺造成損害。故而丙酮蒸汽在《職業性接觸毒物危害程度分級》中被分為第四級。另外丙酮的燃點為465℃，在丙酮蒸汽與空氣混合濃度2.6％-12.8％，因此一旦發生丙酮泄露極容易引發安全事故。另一方面，丙酮還被廣泛認為是糖尿病檢測最可靠也是最有研究價值的標記物。糖尿病患者因為體內缺少胰島β細胞、細胞功能喪失或減弱等原因，無法分泌胰島素，使得細胞無法將血液中的葡萄糖運輸到細胞中完成正常的葡萄糖代謝過程，導致生成中間產物丙酮，大量丙酮累積在體內就會造成患者酮癥酸中毒，發生嘔吐脫水嚴重的危及生命。血液中的丙酮通過體內的血壁管，進入到肺部的交換氣體中排出體外，因此患有糖尿病的病人呼出氣體中的丙酮含量要比健康人呼出氣體中的丙酮含量高得多。據醫學研究表明，健康的人呼出氣體中的丙酮含量大概在0.3ppm到0.9ppm之間，但是糖尿病患者的呼出氣體中的丙酮含量一般在1.8ppm之上。因此在醫學檢測中，可以通過檢測人體呼出氣體中的丙酮含量的高低，到達判斷人是否患有糖尿病，或判斷糖尿病病情發展狀態，可實現對糖尿病的快速無傷檢測。所以制備出具有較高靈敏度、良好穩定性以及優良的選擇性的丙酮氣體傳感器有著重大的意義，基于此，我們提出一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于業內現有的限流模式卻只能針對保險公司A對外暴露的接口進行限流，無法針對更細粒度的業務場景限流。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：提供了一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器，包括封裝底座，其特征在于，所述封裝底座的上端固定連接有保護殼，所述封裝底座的內側開設有安裝槽，所述安裝槽的內側安裝有敏感芯片，所述安裝槽的上端安裝有防水透氣膜，所述保護殼的上端開設有透氣孔。

一種氧化銦基MEMS丙酮氣體傳感器的制備方法，包括以下步驟：

敏感材料制備：通過鉑金雙金屬摻雜合成穩定的氧化銦納米材料；

敏感芯片制備：將敏感材料制備成漿料并加載到MEMS微加熱芯片上形成敏感核心；

傳感器制備：制備抗干擾過濾層，并對芯片進行封裝形成氣體傳感器；

所述敏感材料制備制備的步驟包括：混合溶液制備、水熱、離心清洗、退火、超聲溶解、PH值調節、還原反映、獲取丙酮氣體敏感材料。