详情

原文传递一种氨气气体传感器及其制备方法

专利名称：	一种氨气气体传感器及其制备方法
摘要：	本发明涉及气敏材料技术领域，尤其是涉及一种氨气气体传感器及其制备方法，氨气气体传感器包括衬底和覆盖在衬底表面的多孔聚合物薄膜，衬底为含金属电极的硅、石英或玻璃衬底，多孔聚合物薄膜由聚噻吩‑吡咯并吡咯二酮‑双噻吩交替共聚物(PDPP3T)和聚苯乙烯(PS)的共混分散液制备获得。本发明基于多孔聚合物薄膜的气体传感器，该多孔聚合物薄膜的表面及孔洞侧面呈微米级别的三维多孔结构，为气体的传输提供了更大的接触面积，有利于待测气体顺利扩散至导电沟道以及气体的传输；此外，PDPP3T为典型的窄带隙有机半导体材料，其与氨气分子的相互作用，使得气体传感器对电流响应更明显，即可实现高灵敏性、高稳定性NH3的检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州大学
发明人：	王彬;张曼玉;郑晓丹;黄俊
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-18T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311051955.5
公开号：	CN117054505A
代理机构：	北京八月瓜知识产权代理有限公司
代理人：	袁晓雨
分类号：	G01N27/407;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/407
申请人地址：	510006 广东省广州市番禺区小谷围街道大学城外环西路230号
主权项：	1.一种氨气气体传感器，其特征在于，包括衬底和覆盖在所述衬底表面的多孔聚合物薄膜。其中，所述衬底为含金属电极的热氧化硅、石英或玻璃衬底，所述多孔聚合物薄膜由聚噻吩-吡咯并吡咯二酮-双噻吩交替共聚物和聚苯乙烯的共混分散液制备获得。 2.根据权利要求1所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，聚噻吩-吡咯并吡咯二酮-双噻吩交替共聚物和聚苯乙烯的共混分散液为聚噻吩-吡咯并吡咯二酮-双噻吩交替共聚物和聚苯乙烯的三氯甲烷溶液，其中，共混液的浓度为3-7％，聚噻吩-吡咯并吡咯二酮-双噻吩交替共聚物和聚苯乙烯质量比为1：(0.2-4)。 3.根据权利要求1所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，所述多孔聚合物薄膜的厚度为50-70μm，孔径为1-6μm。 4.根据权利要求1所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述衬底为表面依次镀有钛和金的热氧化硅衬底、石英衬底或玻璃衬底，其中，钛的厚度为5-15nm，金的厚度为180-220nm。 5.根据权利要求4所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述衬底制备时，首先使用氧等离子体处理具有光刻胶电极图案的衬底，并通过磁控溅射、热蒸发或电子束蒸发的方式在衬底表面依次镀上钛和金，然后用去胶溶剂NMP除去光刻胶，获得含Ti/Au叉指电极的衬底。 6.根据权利要求5所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述衬底使用之前依次进行预处理、光刻、前烘、前爆、二次光刻、后烘、后爆和显影处理，得到具有光刻胶电极图案的衬底。 7.权利要求1-6任一项所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、将聚噻吩-吡咯并吡咯二酮-双噻吩交替共聚物和聚苯乙烯的共混分散液旋涂于含Ti/Au叉指电极的衬底的表面，得到共混薄膜； S2、将共混薄膜置于管式炉中，在氮气气氛下进行退火处理； S3、将退火处理后的共混薄膜于乙酸乙酯中浸泡，并依次进行洗涤和烘干，得到氨气气体传感器。 8.根据权利要求7所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述旋涂时，控制转速为2500-3500rpm，时间为40-60s。 9.根据权利要求7所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述退火时，控制温度为110-130℃，时间为50-70min。 10.根据权利要求7所述的氨气气体传感器的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸泡时，控制时间为20-50s。
所属类别：	发明专利