A method for fabricating a humidity sensor based on conductive polymer PEDOT: PSS and boron nitride nanotube composite film belongs to the field of nanotube composite film humidity sensor fabrication technology. The steps of the method are as follows: ball milling of boron powder and iron ball; ultrasonic treatment of boron powder and Al2O3 catalyst powder dispersed in anhydrous ethanol; preparation of boron nitride nanotubes based on stainless steel plate and stripping them from stainless steel plate; ultrasonic vibration of PEDOT: PSS and boron nitride nanotubes mixed to form uniform conductive polymer and boron nitride nanotubes The mixed liquid of the tube is absorbed and coated on the interdigital electrode by a drop coating meter, and then dried in a vacuum drying box to obtain a humidity sensor. The advantages of the present invention are: fast response time (about 32s), high sensitivity (resistance variation of 69.3%), small size of the sensor (about 18mm*12mm), and can be applied in the temperature environment below 230 C.
【技术实现步骤摘要】
一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法
本专利技术属于纳米管复合膜湿度传感器制作
，具体涉及一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法。
技术介绍
湿度传感器被应用在环境检测、工农业生产、科研、电气设备等方面。传统的湿度传感器存在准确度和精度低、成本较高、响应时间长的缺点，因此，随着科技的发展，越来越多的科研人员研究新型湿度敏感材料，氮化硼纳米管具有微观尺寸，独特的多孔结构，比表面积大等优点，其自身的离子价态以及电子输出会对环境中微小的变化做出剧烈的响应，相较于传统湿敏材料，氮化硼纳米管的响应速度和灵敏度会更高，并且纳米材料制作的湿敏传感器具有微型化、低功耗等特点。氮化硼纳米管（BNNT）一方面作为一种新型的纳米材料具有化学性质稳定、优良的润滑性、导热性能优异、抗氧化性强以及出色的机械性能等特点，另一方面，BNNT作为一种宽带隙材料，分散性差、难以修饰限制了它在电子领域的应用，为了将BNNT应用在湿度传感器方面，需要进行进一步的处理来提高BNNT的导电性以及分散性，PEDOT:PSS是一种新型的导电聚合物，它结构特殊，导电聚合物中分子规则有序，导电率高且绿色环保，将其和氮化硼纳米管进行复合不仅可以提高纳米管的导电性而且可以增加复合膜与电极之间的粘合性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统湿度传感器准确度和精度低、响应时间长、成本高等问题，提供一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下...
【技术保护点】
1.一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：所述方法步骤如下：步骤一：将硼粉和铁球放到球磨罐中，对球磨罐进行抽真空，然后注入高纯氮气，反复进行三次抽真空然后注入高纯氮气的操作，将充满氮气的球磨罐放在球磨机上球磨；步骤二：将球磨好的硼粉与Al2O3催化剂粉末分散到无水乙醇中，将混合液放置在超声波清洗机中进行超声，形成均匀墨状前驱物；步骤三：向管式炉中通入高纯氮气，管式炉自室温升温至750℃，将气体切换至氮氢混合气，再升温至1150℃，将步骤二得到的墨状前驱物均匀的涂在不锈钢板衬底上，放置到管式炉中，恒温烧结处理，然后自然冷却到室温，即得到基于不锈钢板上的氮化硼纳米管；步骤四：使用铲刀将氮化硼纳米管剥离下来，放到无水乙醇中，进行超声处理，取上层溶液抽滤成膜，将抽滤的膜放到干燥箱中干燥处理，即得到脱离不锈钢板的氮化硼纳米管；步骤五：使用超纯水将固含量为1.0%的PEDOT:PSS溶液按体积比稀释到20%，按照1:1或1:2的质量比称取PEDOT:PSS和氮化硼纳米管，将两者溶于无水乙醇中，进行超声振荡，形成均匀的导电聚合物和氮化硼纳米管的...
【技术特征摘要】
1.一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：所述方法步骤如下：步骤一：将硼粉和铁球放到球磨罐中，对球磨罐进行抽真空，然后注入高纯氮气，反复进行三次抽真空然后注入高纯氮气的操作，将充满氮气的球磨罐放在球磨机上球磨；步骤二：将球磨好的硼粉与Al2O3催化剂粉末分散到无水乙醇中，将混合液放置在超声波清洗机中进行超声，形成均匀墨状前驱物；步骤三：向管式炉中通入高纯氮气，管式炉自室温升温至750℃，将气体切换至氮氢混合气，再升温至1150℃，将步骤二得到的墨状前驱物均匀的涂在不锈钢板衬底上，放置到管式炉中，恒温烧结处理，然后自然冷却到室温，即得到基于不锈钢板上的氮化硼纳米管；步骤四：使用铲刀将氮化硼纳米管剥离下来，放到无水乙醇中，进行超声处理，取上层溶液抽滤成膜，将抽滤的膜放到干燥箱中干燥处理，即得到脱离不锈钢板的氮化硼纳米管；步骤五：使用超纯水将固含量为1.0%的PEDOT:PSS溶液按体积比稀释到20%，按照1:1或1:2的质量比称取PEDOT:PSS和氮化硼纳米管，将两者溶于无水乙醇中，进行超声振荡，形成均匀的导电聚合物和氮化硼纳米管的混合液；步骤六：在印制电路板上印制叉指电极，电极间距为150um，然后分别在甲苯、丙酮、无水乙醇中超声清洗；步骤七：将清洗好的叉指电极固定在恒温台上，使用滴涂计吸取导电聚合物和氮化硼纳米管的混合液滴涂在叉指电极上，将滴涂好的叉指电极放入真空干燥箱中真空干燥，即得到基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：步骤二中，所述的硼粉和Al2O3催化剂的质量比为2~3：1，硼粉与无水乙醇的料液比为3：4~1：2g/mL。3.根据权利要求1所述的一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：步骤三中，所述的高纯氮气气体流速为100sccm~400sccm。4.根据权利要求1所述的一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：步骤三中，所述的氮氢混合气按照体积比由85%N2和15%H2组成。5.根据权利要求1所述的一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：步骤七中，所述的恒温台的温度为65~75℃。6.一种基于导电聚合物PEDOT：PSS和氮化硼纳米管的复合膜的湿度传感器的制作方法，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玲，庄萃萃，蒋祥倩，刘晓为，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。