一种碱性气体传感器用传感膜的制备及应用

文档序号:30416832发布日期:2022-06-15 11:38阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种碱性气体传感器用的传感膜,其特征在于:所述传感膜为聚吡咯气凝胶大孔材料;传感膜的厚度为10-1000nm;所述聚吡咯气凝胶结构为大孔气凝胶结构,孔的直径为0.02-100μm,孔隙率10-80%。2.根据权利要求1所述的传感膜,所述气凝胶骨架为聚吡咯自然生长骨架,直径为0.005-20μm。3.根据权利要求1所述的传感膜,其特征在于:所述传感器的工作温度为0-100℃。4.一种权利要求1-3任一所述的传感膜的制备方法,其特征在于:按照以下步骤进行制备:(1)采用原位聚合法制备聚吡咯气凝胶:将吡咯加入乙醇中搅拌,不添加任何模板剂,形成均匀的混合溶液,称为溶液a;于离子水中先后加入氧化剂和酸化试剂,为溶液b;(2)将溶液a加入到溶液b中超声混合均匀(a、b溶液体积比为1:10),在-10~80℃的低温环境下静置聚合生长2-24h,吡咯聚合形成聚吡咯水凝胶;(3)用去离子水浸泡清洗多次,去除多余杂质;(4)将液体吸出,用冷冻干燥机进行冻干,72h后取出,即得到聚吡咯气凝胶。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,吡咯与乙醇体积比1:1-5000;氧化剂为六水氯化铁、过硫酸铵或过氧化苯甲酰;酸化试剂为盐酸、硫酸或磺基水杨酸;吡咯单体、氧化剂、酸化实际的摩尔比为:1:0.01-3:0.05-500,最终混合液中吡咯单体摩尔浓度为0.05-5m。6.一种权利要求1-4任一项所述的传感膜的在半导体碱性气体传感器中的应用。7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述碱性气体为:三乙胺、氨气或二乙胺。8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,传感器对三乙胺的选择性相对于常见vocs气体来说≥95%;六次连续测量的稳定性极好,偏差≤5%。

技术总结
本发明提供了一种碱性气体传感器用传感膜的制备及应用,属于气体传感器技术领域。该传感膜材料为聚吡咯气凝胶微孔材料;聚吡咯无需模板剂即可原位生长成为气凝胶骨架。本发明制备的基于聚吡咯气凝胶材料的三乙胺传感膜具有高灵敏度、高选择性,且重复性强、稳定性好,室温传感大大降低了传感器使用过程中的功耗,提高了传感器使用的便携性,对于本技术领域具有重要的实践和研究价值。域具有重要的实践和研究价值。


技术研发人员:冯亮 常俊玉
受保护的技术使用者:中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日:2020.12.12
技术公布日:2022/6/14
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