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原文传递一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器、制备及使用方法

专利名称：	一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器、制备及使用方法
摘要：	本发明公开了一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，包括轻质上盖、二氧化硅衬底、湿敏传感元件、湿敏薄膜电阻检测器件、电路信号线和底座，湿敏传感元件包括还原氧化石墨烯基湿敏薄膜和叉指金电极；可以通过检测蒸腾作用释放出的水分子来检测植物的蒸腾作用并进行评定；同时还提供了其使用方法，以及还原氧化石墨烯湿敏薄膜的制备方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学常州校区
发明人：	朱晓璐;侯伟盛;徐春望;范梓怀
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910460772.6
公开号：	CN110146555A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	董建林
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	213022 江苏省常州市晋陵北路200号
主权项：	1.一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，其特征在于，包括轻质上盖、二氧化硅衬底、湿敏传感元件、湿敏薄膜电阻检测器件、电路信号线和底座，所述轻质上盖的上表面设有镂空透气孔，下表面设有穿线孔，所述湿敏传感元件包括还原氧化石墨烯基湿敏薄膜和叉指金电极，所述还原氧化石墨烯基湿敏薄膜置于叉指金电极的上表面，所述叉指金电极置于二氧化硅衬底的上表面，所述二氧化硅衬底置于湿敏薄膜电阻检测器件的上表面，所述湿敏薄膜电阻检测器件置于底座上，所述湿敏薄膜电阻检测器件通过导线分别与叉指金电极的两个引脚相连，所述电路信号线一端连接湿敏薄膜电阻检测器件，另一端从穿线孔引出并连接计算机或微处理器。 2.根据权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，其特征在于，所述二氧化硅衬底和湿敏薄膜电阻检测器件的四角均各设有一个圆形通孔，所述二氧化硅衬底和湿敏薄膜电阻检测器件对应位置的圆形通孔对齐设置。 3.根据权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，其特征在于，所述底座底部的四角各设置一个螺栓。 4.根据权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，其特征在于，所述叉指金电极是通过二氧化硅表面通过光刻法制得。 5.根据权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器，其特征在于，所述还原氧化石墨烯湿敏薄膜为层状结构，并由直径微米级的还原氧化石墨烯片堆叠构成。 6.基于权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、制备还原氧化石墨烯湿敏薄膜；步骤S2、完成步骤S1后，采用湿敏薄膜电阻检测器件监测湿敏传感元件的电阻并将数据通过电路信号线传出；步骤S3、通过检测所述步骤S2传出的湿敏传感元件的电阻值的变化，检测相对湿度的变化。 7.基于权利要求1所述的一种基于还原氧化石墨烯湿敏薄膜的湿度传感器的还原氧化石墨烯湿敏薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.1、称取适量的还原氧化石墨烯粉末及量取适量的去离子水，配制成浓度为20mg/mL的还原氧化石墨烯分散液；步骤S1.2、将PDMS基液与固化剂按10：1充分混合，并在真空干燥器中脱气20分钟，制得PDMS先导液，将所述PDMS先导液导入预先准备好的方形环模具中，再放入干燥箱中处理3小时，干燥温度为80℃，而后取出即得到3mm高的PDMS方形环；步骤S1.3、将所述步骤S1.2中的PDMS方形环覆盖在有叉指金电极的二氧化硅衬底上，用以将还原氧化石墨烯分散液限制在二氧化硅衬底表面；步骤S1.4、向所述步骤S1.3中的PDMS方形环区域内滴加适量的所述步骤S1中的还原氧化石墨烯分散液，并使得每单位表面积的还原氧化石墨烯分散液的体积为100μL/cm2，随后将湿敏传感元件放入90℃干燥箱中干燥两小时，得到厚度为1.45μm的还原氧化石墨烯薄膜；步骤S1.5、重复步骤S1.4五次，得到厚度为7μm的还原氧化石墨烯湿敏薄膜，而后去掉PDMS方形环。
所属类别：	发明专利