The invention discloses a preparation method of PEDOT:PSS-based flexible ammonia gas sensor. PEDOT:PSS is prepared as an ink form suitable for ordinary ink-jet printer printing. Through ink-jet printing, ammonia sensitive material layer is deposited on the interdigital electrode, and iron chloride aqueous solution is printed on the ammonia sensitive material layer, and doping material is deposited to complete the preparation of ammonia gas sensor. The ammonia gas sensor prepared by the invention has good response to different concentrations of ammonia at room temperature, high sensitivity to low concentration ammonia, a detection limit of 1 ppm for ammonia, and a wide detection range. It has the characteristics of short response time, high stability and good gas selectivity, and is suitable for high sensitive detection of ammonia at room temperature. The ammonia gas sensor prepared by the invention is also suitable for high sensitive detection of ammonia at room temperature. With good flexibility and low working temperature, wearable equipment can be used for ammonia detection and breathing gas detection in the human environment, so as to warn human health.
【技术实现步骤摘要】
一种PEDOT:PSS基柔性氨气传感器的制备方法
本专利技术属于气体检测
,具体涉及一种PEDOT:PSS基柔性氨气传感器的制备方法。
技术介绍
发展高性能柔性室温气体传感器,对环境检测、人体健康预警以及军事国防等领域具有重要的意义。如低浓度的氨气对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用,氨气浓度过高(>25ppm)时则会对人体呼吸器官产生较大的损伤。另外,医学研究表明,健康人体呼出的气体中氨气浓度为ppb量级,而肾衰竭患者呼出的气体中氨气浓度一般大于1ppm,因此可通过检测人体呼出的氨气浓度,实现对人体健康预警。在氨气检测方面,研究人员发现金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电有机物等都可以用于氨气检测。但是,在大量报道中,金属氧化物在氨气检测方面,需要非常高的反应温度,不利于低成本和可穿戴设备,例如,公开号CN106365204A的中国专利技术专利申请公开了一种用于氨气气敏传感器的三氧化钨敏感材料的制备方法,其中在氨气的响应测试中传感器具有较好氨气响应的工作温度为360℃,工作温度较高。而碳纳米管和石墨烯需要高温处理,也不利于大规模低成本制造,并且灵敏度较低,例如,公开号CN104458826A的中国专利技术专利申请公开了一种新型氨气传感器及其制备工艺,其需要利用静电纺丝并在N2中400℃~600℃和650℃~850℃分别煅烧一次,另外在10ppm氨气的响应为4%左右,制造方式复杂并且灵敏度较低。导电聚合物如聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(即PEDOT:PSS)具有较好的氨气敏感度、可室温工作、稳定性较好、成本低等优点,吸引了研究人员的注 ...
【技术保护点】
1.一种PEDOT:PSS基柔性氨气传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)准备一柔性基底,先后采用乙醇和丙酮对该柔性基底进行超声清洗,超声清理时间为10~30分钟,之后在80~200℃温度下热处理10~100分钟;(2)在柔性基底上丝网印刷或者喷墨打印导电银墨水,之后在40~200℃温度下热处理10~200分钟,在柔性基底上制备得到银叉指电极;(3)取质量浓度为0.1~20%的PEDOT:PSS水溶液,添加表面活性剂超声震荡5~30分钟,制备得到PEDOT:PSS前驱墨水;(4)在叉指电极上喷墨打印PEDOT:PSS前驱墨水,之后在40~100℃温度下热处理5~60分钟,在叉指电极上沉积得到氨气敏感材料层;(5)取质量浓度为0.01~20%的氯化铁水溶液,添加表面活性剂超声震荡5~30分钟,再将配制好的溶液喷墨打印于氨气敏感材料层上,之后在40~100℃温度下热处理10~60分钟,在氨气敏感材料层上沉积得到掺杂材料,即完成PEDOT:PSS基柔性氨气传感器的制备。
【技术特征摘要】
1.一种PEDOT:PSS基柔性氨气传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)准备一柔性基底,先后采用乙醇和丙酮对该柔性基底进行超声清洗,超声清理时间为10~30分钟,之后在80~200℃温度下热处理10~100分钟;(2)在柔性基底上丝网印刷或者喷墨打印导电银墨水,之后在40~200℃温度下热处理10~200分钟,在柔性基底上制备得到银叉指电极;(3)取质量浓度为0.1~20%的PEDOT:PSS水溶液,添加表面活性剂超声震荡5~30分钟,制备得到PEDOT:PSS前驱墨水;(4)在叉指电极上喷墨打印PEDOT:PSS前驱墨水,之后在40~100℃温度下热处理5~60分钟,在叉指电极上沉积得到氨气敏感材料层;(5)取质量浓度为0.01~20%的氯化铁水溶液,添加表面活性剂超声震荡5~30分钟,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕大伍,谭瑞琴,沈文锋,宋伟杰,许炜,彭明月,
申请(专利权)人:宁波大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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