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原文传递自供能呼气传感器及其制备方法

专利名称：	自供能呼气传感器及其制备方法
摘要：	本发明公开了一种自供能呼气传感器及其制备方法。其中，自供能呼气传感器包括：供能单元，包含：隔膜，具有压电性和介电性；第一电极，位于隔膜之下；以及第二电极，位于隔膜之上；以及表面增强拉曼光谱基底，位于供能单元的第二电极之上，用于检测呼气中的有机物。一方面，通过呼气检测的吹气动作引起隔膜的形变产生电荷，进而形成电场，该电场随着呼吸过程不断实现自供能效果；另外一方面，由于供能单元形变产生的电场会增强表面增强拉曼光谱基底的局域表面等离子激元共振，有助于提高检测灵敏度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京纳米能源与系统研究所
发明人：	邓林;李琳琳;赵更锐;其他发明人请求不公开姓名
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201810139674.8
公开号：	CN110132932A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	任岩
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路30号天工大厦C座
主权项：	1.一种自供能呼气传感器，包括：供能单元，包含：隔膜，具有压电性和介电性；第一电极，位于隔膜之下；以及第二电极，位于隔膜之上；以及表面增强拉曼光谱基底，位于供能单元的第二电极之上，用于检测呼气中的有机物。 2.根据权利要求1所述的自供能呼气传感器，还包括：封装层，构成一容置空间，该容置空间容纳该供能单元和表面增强拉曼光谱基底。 3.根据权利要求2所述的自供能呼气传感器，其中，所述封装层上设置有呼气吹口，以供呼气检测；该封装层与表面增强拉曼光谱基底对应的上方区域还包含一透明的拉曼光谱镜头检测口，以供拉曼测试。 4.根据权利要求1至3任一项所述的自供能呼气传感器，其中，在所述供能单元的第一电极下方与表面增强拉曼光谱基底相对应的位置还设置有硬质贴层。 5.根据权利要求1至4任一项所述的自供能呼气传感器，其中：所述隔膜的材料为如下材料中的一种或其组合：聚偏氟乙烯或其共聚物，所述聚偏氟乙烯共聚物包括：聚偏氟乙烯-六氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物；或者在上述聚偏氟乙烯或其共聚物中添加有还原氧化石墨烯和/或钛酸钡粒子；和/或所述隔膜的厚度介于30μm～1mm之间。 6.根据权利要求1至5任一项所述的自供能呼气传感器，其中，所述第一电极和第二电极为导电材料，包括：金属材料、导电氧化物、或者有机物导体。 7.根据权利要求1至6任一项所述的自供能呼气传感器，其中，所述表面增强拉曼光谱基底的材料为具有气体吸附性的二维材料，包括：还原氧化石墨烯和金纳米粒子的复合二维片层，MoS2、WO3或MnO2与压电纳米粒子构成的复合材料。 8.一种自供能呼气传感器的制备方法，包括：生长具有压电性和介电性的隔膜；以及在隔膜的上、下两侧分别生长第二电极、第一电极，制备得到供能单元；在第二电极上方原位生长表面增强拉曼光谱基底；以及制备封装层，封装供能单元和表面增强拉曼光谱基底，完成自供能呼气传感器的制备。 9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述在第二电极上方原位生长表面增强拉曼光谱基底的步骤之后还包括：在第一电极下方与表面增强拉曼光谱基底相对应的位置生长硬质贴层。 10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述生长具有压电性和介电性的隔膜包括：分别配制聚偏氟乙烯或其共聚物溶液、还原氧化石墨烯溶液、以及压电纳米粒子溶液；将三种溶液混匀导入模具成型，得到复合膜；以及将复合膜在预定温度下处理，并电晕极化活化。
所属类别：	发明专利