一种污染物检测装置、穿戴设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种污染物检测装置、穿戴设备，属于穿戴设备技术领域，其可解决现有的气体检测系统体积大、检测速度慢、测试成本高的问题。本发明专利技术的污染物检测装置中，催化单元可催化待检测物质发生氧化还原反应，该反应会引起电路中的电流发生变化，检测单元检测电路中的电流的变化量即可检出对应气体。该污染物检测装置可集成形成于穿戴显示设备上，且检测灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种污染物检测装置、穿戴设备
本专利技术属于穿戴设备
，具体涉及一种污染物检测装置、穿戴设备。
技术介绍
现有技术中常常需要检测污染物的浓度和成份，这对环境保护和安全监督有极重要的作用。例如，甲醛被认为是室内空气中最重要的污染物之一。随着人们对空气污染的日益关注，对甲醛的准确、及时的检测显得更加重要。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的污染物检测系统体积大、检测速度慢、测试成本高。例如，现有的甲醛检测仪往往体积较大，不适于随身携带，更不能随时随地的测量甲醛污染。
技术实现思路
本专利技术针对现有的污染物检测系统体积大、检测速度慢、测试成本高的问题，提供一种污染物检测装置、穿戴设备。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：一种污染物检测装置，包括：催化单元；用于与待检测物质接触，并催化待检测物质发生氧化还原反应；与所述催化单元连接的电路；与电路连接的检测单元，用于检测所述电路的电流得到检测数据；与检测单元连接的输出单元，用于根据检测单元的检测数据输出检测结果。可选的是，所述催化单元包括光催化材料和/或热催化材料。可选的是，所述污染物检测装置还包括：存能单元，用于将环境光的光能转化为电能并储存电能；加热单元，用于将存能单元储存的电能转化为向催化单元释放的热能。可选的是，所述光催化材料包括ZrO2、KTaO3、SrYiO3、TiO2、ZnS、CdS、CdSe、GaP、GaN、SiC、Si、MoS2、ZnO、WO3、Fe2O3中的任意一种或几种的混合物。可选的是，所述污染物检测装置包括多个催化单元，所述电路包括与每一催化单元串联的电线，不同的催化单元的电线并联；每一催化单元包括一种与其它催化单元不同的光催化材料，每种光催化材料用于检测一种对应的待检测物质；所述检测单元包括与每一催化单元对应设置的电流检测部，数据库以及数据对比部；每一电流检测部用于检测对应催化单元所述电线的电流得到电流数据，所述数据库内预存有多种待检测物质的电流信息，所述数据对比部用于将每一电流检测部的电流数据与数据库内预存的多种待检测物质的电流信息进行对比，得到检测数据。可选的是，所述催化单元包括催化材料层，所述催化材料层包括多孔结构和/或空心球状结构。可选的是，在垂直于催化材料层所在面的方向上，所述催化材料层的尺寸为50-200nm。可选的是，所述电路包括分别设于所述催化材料层两面的阳极和阴极，所述阳极和阴极均为透明导电材料层，其中一个透明导电材料层中设有开口以使催化材料层暴露。可选的是，在垂直于催化材料层所在面的方向上，所述透明导电材料层的尺寸为10-100nm。可选的是，所述电路还包括薄膜晶体管，用于电路与控制检测单元的连接或关断。可选的是，所述输出单元包括显示部件，用于显示检测结果。本专利技术还提供一种穿戴设备，包括穿戴显示装置，以及上述的污染物检测装置。可选的是，所述穿戴显示装置包括显示区和检测区，所述催化单元、电路、检测单元设于检测区，所述输出单元设于显示区。附图说明图1为本专利技术的实施例1的污染物检测装置的结构示意图；图2为本专利技术的实施例2的污染物检测装置的结构示意图；图3为本专利技术的实施例2的光催化材料的能带结构示意图；图4为本专利技术的实施例2的检测单元检测到的电流数值变化示意图；图5为本专利技术的实施例2的污染物检测装置的局部结构示意图；图6为本专利技术的实施例2的污染物检测装置的另一种结构示意图图7为本专利技术的实施例3的手表的结构示意图；其中，附图标记为：1、催化单元；11、催化材料层；2、电路；21、阳极；22、阴极；3、检测单元；4、输出单元；5、薄膜晶体管；6、手表；61、检测区；62、显示区。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种污染物检测装置，如图1所示，包括催化单元1，与所述催化单元1连接的电路2，与电路2连接的检测单元3，与检测单元3连接的输出单元4；其中，催化单元1用于与待检测物质接触，并催化待检测物质发生氧化还原反应；检测单元3用于检测所述电路2的电流得到检测数据；输出单元4用于根据检测单元3的检测数据输出检测结果。本实施例的污染物检测装置中，催化单元1可催化待检测物质发生氧化还原反应，该反应会引起电路2中的电流发生变化，检测单元3检测电路2中的电流的变化量即可检出对应气体。该污染物检测装置可集成形成于穿戴显示设备上，且检测灵敏度高。实施例2：本实施例提供一种污染物检测装置，如图2所示，包括催化单元1，与所述催化单元1连接的电路2，与电路2连接的检测单元3，与检测单元3连接的输出单元4；其中，催化单元1包括光催化材料，用于与待检测物质接触，并催化待检测物质发生氧化还原反应；检测单元3用于检测所述电路2的电流得到检测数据；输出单元4用于根据检测单元3的检测数据输出检测结果。其中，本实施例中的光催化材料层11在光照(例如环境光或自然光、可见光、紫外光等)条件下，发生能量跃迁，其产生的电子(e-)或空穴(h+)可催化待检测物质发生氧化还原反应，相当于将光能转化为了电能，而氧化还原反应会引起电路2中的电流发生变化，检测单元3检测电路2中的电流的变化量即可检出对应气体。该污染物检测装置可集成形成于穿戴显示设备上，且检测灵敏度高。需要说明的是，待检测物质中可以包含大气、有机污染物等的混合物；待检测物质还可以包含气体，液体，小颗粒性固体中的任意一种或者几种的混合物。在一个实施例中，如图5所示，所述催化单元1包括催化材料层11，所述催化材料层11包括多孔结构和/或空心球状结构。也就是说，催化材料可以形成层状结构，层状的成型工艺简单，利于操作，具体的，可以将催化材料溶于溶剂或者均匀分散于溶剂中，然后进行涂覆即可得到催化材料层11；同时，在层状结构中可以设置多孔结构和/或空心球状结构，这样其与待检测物质接触面较大，便于催化反应的进行。采用上述涂覆的方式形成的催化材料层11厚度较小，在垂直于催化材料层11所在面的方向上，所述催化材料层11的尺寸为50-200nm。且其中的催化材料可以均匀分布。作为本实施例的一种可选方案，所述光催化材料包括ZrO2、KTaO3、SrYiO3、TiO2、ZnS、CdS、CdSe、GaP、GaN、SiC、Si、MoS2、ZnO、WO3、Fe2O3中的任意一种或几种的混合物。其中，不同的光催化材料的能带结构不同，其对不同的有机污染物的催化效果也不同，参见附图3，当用于检测不同的有机污染物时可以选用不同的光催化材料形成催化单元1。具体的，当环境中存在有机污染物(如甲醛、异丙醇)时，有机污染物会与光催化材料发生复杂的光催化反应，其原理如下：C3CH(OH)CH3+e-+O2+H+→CH3COCH3+·OH+H2O(1-1)CH3CH(OH)CH3+h+→CH3COCH3+2H++e-(1-2)h++H2O→·OH+H+(1-3)e-+O2→O2·-(1-4)O2·-+H+→HO2·(1-5)CH3CH(OH)CH3+·OH→CH3C·(OH)CH3+H2O(1-6)CH3C·(OH)CH3+HO2·→CH3COOH(OH)CH3(1-7)C3COOH(OH)CH3→CH3COCH3+·OH+OH-(1-8)上述步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染物检测装置，其特征在于，包括：催化单元；用于与待检测物质接触，并催化待检测物质发生氧化还原反应；与所述催化单元连接的电路；与电路连接的检测单元，用于检测所述电路的电流得到检测数据；与检测单元连接的输出单元，用于根据检测单元的检测数据输出检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种污染物检测装置，其特征在于，包括：催化单元；用于与待检测物质接触，并催化待检测物质发生氧化还原反应；与所述催化单元连接的电路；与电路连接的检测单元，用于检测所述电路的电流得到检测数据；与检测单元连接的输出单元，用于根据检测单元的检测数据输出检测结果。2.根据权利要求1所述的污染物检测装置，其特征在于，所述催化单元包括光催化材料和/或热催化材料。3.根据权利要求2所述的污染物检测装置，其特征在于，所述污染物检测装置还包括：存能单元，用于将环境光的光能转化为电能并储存电能；加热单元，用于将存能单元储存的电能转化为向催化单元释放的热能。4.根据权利要求2所述的污染物检测装置，其特征在于，所述光催化材料包括ZrO2、KTaO3、SrYiO3、TiO2、ZnS、CdS、CdSe、GaP、GaN、SiC、Si、MoS2、ZnO、WO3、Fe2O3中的任意一种或几种的混合物。5.根据权利要求4所述的污染物检测装置，其特征在于，所述污染物检测装置包括多个催化单元，所述电路包括与每一催化单元串联的电线，不同的催化单元的电线并联；每一催化单元包括一种与其它催化单元不同的光催化材料，每种光催化材料用于检测一种对应的待检测物质；所述检测单元包括与每一催化单元对应设置的电流检测部，数据库以及数据对比部；每一电流检测部用于检测对应催化单元所述电线的电流得到电流数据，所述数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利忠，董水浪，周天民，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11