The invention belongs to the technical field of sensor, and specifically discloses a preparation method and product of composite micro nano structure sensor based on superphilic water layer. The method comprises the following steps: growing super hydrophilic micro nano structure on the upper surface of the sensing substrate by the solution method and taking it as the super hydrophilic water layer; applying the configured sensitive material dispersion to the super hydrophilic water layer prepared on the upper surface of the sensing substrate by the way of quantitative drop coating, so that the sensitive material dispersion can reach the super hydrophilic micro nano structure of the super hydrophilic water layer within the coffee ring area The super hydrophilic nano layer coated with sensitive materials was soaked and dried. The product is a sensor prepared by the preparation method. The sensor prepared by the invention has the characteristics of uniform coating of sensitive material layer, stable structure, high sensitivity and strong mechanical structure performance, so it is particularly suitable for the application of quartz crystal microbalance.
【技术实现步骤摘要】
基于超亲水层的复合微纳结构传感器的制备方法及产品
本专利技术属于传感器
,更具体地,涉及一种基于超亲水层的复合微纳结构传感器的制备方法及产品。
技术介绍
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的性能主要取决于敏感材料固有的化学和物理性质,传感机制和比表面积。近年来,人们在原有的材料基础上,主要致力于提高传感材料的比表面积,采用的方法主要有多种材料混合和制备微纳复合结构。其中,化学合成工艺相对复杂且会由于合成过程中的纯度变化而导致原材料失去优异的传感性能。而将材料与微纳复合结构相结合的方法相对简单,目前存在的工艺有,喷涂法、旋涂法和浸泡法。然而,喷涂法速度快,但定点喷涂以及喷涂的材料大小取决于喷涂机,使用起来困难。当尺寸达到微米级别时,对喷头的要求极高。旋涂法可以涂覆整个传感表面,但需要过量滴涂,直接导致原材料的浪费。浸泡法可以得到相对均一的传感薄膜,但厚度非常难控制且会改变浸涂液的溶液浓度,从而导致批量化困难。因此,本领域亟待提出一种高效稳定的制备工艺进行高灵敏传感器的制备,从而制备结构均一、机械性能强的高灵敏传感器。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种基于超亲水层的复合微纳结构传感器的制备方法及产品,其采用溶液法生长工艺在传感层位置原位制备超亲水微纳米结构,利用定量液滴滴涂的方式,借助亲水微纳米结构层与所滴涂的敏感材料分散液之间的表面张力差,完成敏感材料分散液在数秒内完成超快自扩散—包 ...
【技术保护点】
1.一种基于超亲水层的复合微纳结构传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1采用溶液法在传感基底(1)的上表面生长一层超亲水层(3);S2将配置好的敏感材料分散液采用定量滴涂的方式滴涂到制备于传感基底(1)上表面的所述超亲水层(3)上,并借助所述超亲水层(3)与滴涂的敏感材料分散液的表面张力差,使得滴涂的敏感材料分散液以滴涂点为中心在超亲水层(3)的表面进行超快自扩散,自扩散后敏感材料分散液对所述超亲水层(3)在咖啡环区域内形成均匀包覆后,所述敏感材料分散液中的溶剂挥发,使得敏感材料分散液中的敏感材料均匀包覆在所述超亲水层(3)表面的咖啡环区域内;S3将咖啡环区域内均匀包覆有敏感材料的超亲水层(3)进行第一次烘干,然后放置在水溶液里面浸泡后进行第二次烘干,以获取咖啡环区域内均匀包覆有敏感材料层(5)的复合微纳结构传感器。
【技术特征摘要】
1.一种基于超亲水层的复合微纳结构传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1采用溶液法在传感基底(1)的上表面生长一层超亲水层(3);S2将配置好的敏感材料分散液采用定量滴涂的方式滴涂到制备于传感基底(1)上表面的所述超亲水层(3)上,并借助所述超亲水层(3)与滴涂的敏感材料分散液的表面张力差,使得滴涂的敏感材料分散液以滴涂点为中心在超亲水层(3)的表面进行超快自扩散,自扩散后敏感材料分散液对所述超亲水层(3)在咖啡环区域内形成均匀包覆后,所述敏感材料分散液中的溶剂挥发,使得敏感材料分散液中的敏感材料均匀包覆在所述超亲水层(3)表面的咖啡环区域内;S3将咖啡环区域内均匀包覆有敏感材料的超亲水层(3)进行第一次烘干,然后放置在水溶液里面浸泡后进行第二次烘干,以获取咖啡环区域内均匀包覆有敏感材料层(5)的复合微纳结构传感器。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1具体包括以下子步骤:S11在传感基底(1)的上表面沉积一层种子层(2);S12将表面沉积有种子层(2)的传感基底(1)放置于生长液中,使得种子层(2)的表面与生长液反应,以在种子层(2)的表面生长一层由超亲水微纳米结构构成的超亲水层(3)。3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员:史铁林,林建斌,廖广兰,谭先华,孙博,方涵,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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