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原文传递一种气敏材料与气体传感器及其制备方法

专利名称：	一种气敏材料与气体传感器及其制备方法
摘要：	本发明公开了一种气敏材料与气体传感器及其制备方法，气敏材料包括用作一次沉积的黑磷水溶液与用作二次沉积的苄基紫精溶液。气体传感器，包括叉指电极，叉指电极表面沉积有气敏材料，从而在叉指电极上形成苄基紫精掺杂黑磷的气敏薄膜，气敏薄膜的结构如下：黑磷部分覆盖叉指电极，部分苄基紫精连接黑磷与叉指电极，形成将苄基紫精的电子转移给黑磷的回路；并且，部分苄基紫精覆盖在黑磷表面的部分高能吸附位上。一种气体传感器的制备方法，将黑磷沉积在叉指电极上，再二次沉积苄基紫精，从而使得苄基紫精与黑磷掺杂。本发明能够在提高气体传感器解吸附性的同时不降低其响应能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	周泳;任浩;郭永彩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910876682.5
公开号：	CN110455875A
代理机构：	重庆博凯知识产权代理有限公司
代理人：	周玉玲
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	400044重庆市沙坪坝区沙正街174号
主权项：	1.一种气敏材料，其特征在于：包括用作一次沉积的黑磷水溶液与用作二次沉积的苄基紫精溶液。 2. 根据权利要求1所述的气敏材料，其特征在于：所述黑磷水溶液的浓度为1 mg/ml，所述苄基紫精溶液的浓度为1-10 mg/ml。 3.一种如权利要求2所述的气敏材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：制备黑磷水溶液：将1重量份的黑磷与1重量份的氢氧化钠加入N-甲基吡咯烷酮溶液中，黑磷与N-甲基吡咯烷酮溶液的质量体积比为1mg/ml，并超声混合，将得到的混合液用去离心清洗，洗去N-甲基吡咯烷酮与氢氧化钠，最后得到黑磷水溶液；制备苄基紫精溶液：将10-100 mg的苄基紫精加入10 ml无水乙醇中，搅拌至苄基完全溶解至无水乙醇中，从而得到苄基紫精溶液。 4.根据权利要求3所述的气敏材料的制备方法，其特征在于：黑磷为20 mg，氢氧化钠为50 mg，N-甲基吡咯烷酮溶液为20 ml；苄基紫精为10~100 mg，无水乙醇为10 ml。 5.一种气体传感器，包括叉指电极，其特征在于：所述叉指电极表面沉积有如权利要求1至2中任一所述的气敏材料，从而在叉指电极上形成苄基紫精掺杂黑磷的气敏薄膜，所述气敏薄膜具有以下性质：黑磷部分覆盖叉指电极，部分苄基紫精连接黑磷与叉指电极，形成将苄基紫精的电子转移给黑磷的回路；并且，部分苄基紫精覆盖在黑磷表面的部分高能吸附位上。 6.一种如权利要求5所述的气体传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将黑磷水溶液沉积在叉指电极表面，并进行干燥，以去除残留溶剂，得到表面覆盖有黑磷薄膜的气体传感器；步骤2：在步骤1制备得到的气体传感器表面沉积苄基紫精溶液，并进行干燥，从而使得苄基紫精与黑磷掺杂，随着苄基紫精的掺杂，黑磷由P型半导体过渡到P-N型半导体，并且苄基紫精覆盖黑磷的部分高能吸附位，最后得到苄基紫精掺杂黑磷的气体传感器。 7.根据权利要求6所述的气体传感器的制备方法，其特征在于：采用真空烘箱进行烘干。 8.根据权利要求6所述的气体传感器的制备方法，其特征在于：采用喷涂或冷冻干燥的方式将黑磷水溶液沉积在叉指电极表面。 9.根据权利要求6所述的气体传感器的制备方法，其特征在于：采用旋涂的方式将苄基紫精沉积在叉指电极表面。
所属类别：	发明专利