【技术实现步骤摘要】
基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列及其制备方法
本专利技术涉及能量收集技术、微电子机械系统(MEMS)、电子聚合物敏感材料领域，具体涉及一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列及其制备方法。
技术介绍
随着汽车持有量的迅速增加，汽车尾气排放正成为城市大气污染的重要来源之一。当前研究显示，汽车尾气中的NO2转变为NHO3后对眼睛产生刺激，而人体急性反应最敏感的指标之一是急性眼刺激。人体的呼吸系统是最直接与汽车尾气接触的器官，长期接触汽车尾气会使得呼吸系统免疫力降低，随之而来的是支气管炎、慢性气管炎等相关疾病的发作。此外汽车尾气对人体的免疫系统、生殖系统均有不良影响，更有学者认为汽车尾气具有致癌的效应。城市空气中二氧化氮的排放源主要是化石燃料的燃烧，其中2/3来源于汽车尾气的排放，1/3来自工业废气的排放。此外，二氧化氮是生成臭氧光化学反应的主要前体物，可以经过一系列的光化学反应生成硝酸盐气溶胶，导致酸沉降、城市能见度下降，出现灰霾现象等。这些二次污染甚至超过二氧化氮本身对人体和环境的危害。重庆市环境检测中心的监测数据表明，近5年重庆市区的二氧化氮浓度总体呈上升...
【技术保护点】
1.一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列，其特征在于：整体结构包括供能部分和探测部分，供能部分包括与气体测试腔(9)直径相同的聚合物定子(3)、平行于聚合物定子(3)并绕转轴(1)转动的聚合物转子(2)，聚合物定子、聚合物转子和气体测试腔关于转轴(1)同心设置，聚合物定子和聚合物转子位于气体测试腔外部，聚合物转子包括至少一个扇形叶片，扇形叶片靠近圆心的一端与转轴固定，聚合物转子和聚合物定子作为能量收集及传输单元；聚合物转子的表面有第一聚合物薄膜，聚合物定子的表面设有第二聚合物薄膜；第一聚合物薄膜和第二聚合物薄膜材料为摩擦电极性具有差别的材料；聚合物转子在外力带动下转动...
【技术特征摘要】
1.一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列，其特征在于：整体结构包括供能部分和探测部分，供能部分包括与气体测试腔(9)直径相同的聚合物定子(3)、平行于聚合物定子(3)并绕转轴(1)转动的聚合物转子(2)，聚合物定子、聚合物转子和气体测试腔关于转轴(1)同心设置，聚合物定子和聚合物转子位于气体测试腔外部，聚合物转子包括至少一个扇形叶片，扇形叶片靠近圆心的一端与转轴固定，聚合物转子和聚合物定子作为能量收集及传输单元；聚合物转子的表面有第一聚合物薄膜，聚合物定子的表面设有第二聚合物薄膜；第一聚合物薄膜和第二聚合物薄膜材料为摩擦电极性具有差别的材料；聚合物转子在外力带动下转动，聚合物定子固定不转动，聚合物转子和聚合物定子两者相对转动在其表面形成等量异号的摩擦电荷，并对外输出时变电位移场能量；探测部分包括圆形的气体测试腔，气体测试腔用于收集、测试气体；气体测试腔内设有至少一根金属接收极(4)、以及一根参比电极；金属接收极和参比电极的两端都分别连接引线，引线用于引出信号到电流测试仪器的测试端；引线支撑金属接收极和参比电极使其平行于聚合物转子和聚合物定子所在平面，金属接收极的整个表面沉积气敏薄膜，每个金属接收级表面的气敏薄膜材料不同，参比电极上不固定任何敏感材料，金属接收极用于无线收集时变电位移场能量并转化成感应电流，金属接收极呈条状；气敏薄膜固定在金属接收极上，构成气体敏感单元，气体敏感单元将其表面处由于气体吸附产生的化学特异性反应过程调制到输出信号当中，从而实现待测气体种类和浓度的自发主动检测；测试腔两侧设有进气口和出气口，进气口和出气口分别与进气管和出气管连接，用于定量导入和排出待测气体。2.根据权利要求1所述的一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列，其特征在于：金属接收极的材料选用铝、镍、铜、银、金、铂、氧化铟锡的一种；金属接收极直径范围为30-700微米，长度范围为15mm～50mm。3.根据权利要求1所述的一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列，其特征在于：所述气敏薄膜材料为对目标气体敏感的有机聚合物、金属氧化物以及无机材料。4.根据权利要求3所述的一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列，其特征在于：所述气敏薄膜为聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯胺、聚酰亚胺、壳聚糖以及氧化石墨烯其中两种或三种不同材料所组成的复合膜。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：苏元捷，谢光忠，杨铂汐，李双定，潘虹，张秋平，太惠玲，杜晓松，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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。