以聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜柔性膜氨气传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚偏二氟乙烯/碳纳米管‑聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，依次包括聚偏二氟乙烯多孔膜层、碳纳米管层、聚苯胺层和叉指电极层。本发明专利技术制备的传感器具有高灵敏度，在室温下对低浓度氨气具有较好的响应，检测限达到了100ppb，对低浓度氨气(1ppb)也具有较好的响应；同时具有高稳定性、高选择性和响应时间短等优势。此外，由于碳纳米管层的添加，提高了传感器的机械稳定性；具有快速的响应恢复速度。本发明专利技术制造简单，成本低廉，反应条件温和，可控性好，有利于工业化生产。本发明专利技术剩余溶液经过滤、干燥后可得到聚苯胺，减少浪费，节约成本。

Ammonia gas sensor with polyvinylidene fluoride / carbon nanotubes polyaniline composite flexible film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
以聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜柔性膜氨气传感器及其制备方法
本专利技术涉及气体传感器，具体涉及氨气的检测传感器，同时涉及其制备方法。
技术介绍
如今，大气污染正在影响着人类的正常生产和生活活动。氨气(NH3)作为致命的大气污染物具有无色，刺激性，有毒，易燃气体的特点，主要从工业过程，生物代谢和汽车尾气中释放而来。当人们暴露于氨浓度>300ppm的环境中时，可能会导致气道灼伤和肿胀，或皮肤和眼睛受损，以及肺部损伤。同时，在医学领域，人体呼出气中过量氨的存在可以用作与肝肾功能障碍相关的疾病的指征。医学研究发现，正常人体呼出的氨气浓度低于500ppb，而患有肾衰竭或胃癌等疾病的人体呼出的气体中氨气浓度会大于1ppm，因此通过检测分析人体呼出气体中氨气浓度，可以初步实现人体相关疾病的前期预警和无损诊断。因此，开发出具有高灵敏度、低检测限、可在室温下检测而且价格低廉的NH3气体传感器具有重要的现实意义。当前氨气检测的敏感材料主要分为四类：金属氧化物、碳纳米管(CNTs)、石墨烯和有机聚合物。其中金属氧化物材料最大的缺点是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，其特征在于，依次包括聚偏二氟乙烯多孔膜层、碳纳米管层、聚苯胺层和叉指电极层。/n

【技术特征摘要】
1.聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，其特征在于，依次包括聚偏二氟乙烯多孔膜层、碳纳米管层、聚苯胺层和叉指电极层。


2.根据权利要求1所述的聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯膜的孔径范围为100-600μm。


3.根据权利要求1所述的聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，其特征在于，所述叉指电极层是指将导电材料通过丝网印刷、喷墨打印、溅射方法沉积于所述聚苯胺层上。


4.根据权利要求3所述的聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器，其特征在于，所述导电材料为银导电油墨或铜导电油墨中的一种。


5.制备权利要求1～4任一项所述的聚偏二氟乙烯/碳纳米管-聚苯胺复合柔性膜氨气传感器的方法，其特征在于，步骤包括：
(1)将聚偏二氟乙烯多孔膜依次在去离子水和乙醇中超声清洗15～20分钟，之后在50～150℃温度下热处理10～100分钟；其中聚偏二氟乙烯膜的孔径范围为100-600μm；
(2)取质量浓度为0.1％-5％的碳纳米管乙醇溶液，添加表面活性剂，超声震荡10-30分钟，制备得到碳纳米管的分散液；
(3)将聚偏二氟乙烯多孔膜在步骤(2)中制备得到的碳纳米管分散液浸渍然后从碳纳米管分散液中提拉出，浸渍提拉10-40次，之后在60-100℃温度范围内...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文锋，吴铁怡，吕大伍，宋伟杰，谭瑞琴，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33