一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪制造技术

本发明专利技术提供一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪，利用多红外发射涂层中石墨烯微球的褶皱形结构，在高分子的凝聚结合作用下，在石墨烯层的热生成作用下，在绝缘铝硅化合物的绝缘作用下，在小分子高辐射无机粒子的配合下，实现多红外辐射；通过探测单元接收从红外发射单元发出，经过滤光片过滤后通过待测气体的红外光，实现对空气污染物的检测；并且本发明专利技术的气体检测装置可更换滤光片，用于检测各类气体，操作简单、价格低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪
本专利技术属于纳米新材料
，具体地涉及一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪。
技术介绍
大气污染所产生的SO2、NO等有毒气体都会对人类的身体健康造成危害。目前国内检测空气质量的方法以实验室化学分析法为主，缺点是检测周期长且操作不方便，设备体积庞大，价格昂贵等。现场检测仪主要采用电化学传感器检测原理，检测精度不高、易受环境影响。目前，市面上已有基于红外技术的多组分气体检测仪，但是检测仪中常用的红外发射器体积小，发射的红外光辐射范围小、光强度低，不适于大面积探测气体。另外，由于辐射范围小，使得红外探测器难以探测到发射器发出的红外光，降低了检测效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪，该检测仪通过多红外发射涂层实现高效光电转换，利用聚铝硅酸盐层的隔热作用，利用石墨烯电热层、碳化硅层以及穿插于碳化硅层和可石墨化高分子层的石墨烯微球形成的褶皱形结构提高了热转换、热传导、散热以及间接辐射的辐射效率和辐射功率，使得红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪，包括红外发射单元、探测单元以及设置在所述红外发射单元表面的滤光片，所述红外发射单元至少包括依次设置的聚铝硅酸盐层、石墨烯电热层、碳化硅层和可石墨化高分子层，以及穿插于所述碳化硅层和可石墨化高分子层的石墨烯微球。石墨烯电热层与电源相连，所述红外发射单元将电能转换成热能，并将热量以红外向外辐射，所述红外滤光片将所辐射的红外光进行过滤，以通过特定波段的红外光；石墨烯微球尺寸为2～5um，碳化硅层和可石墨化高分子层的总厚度不超过石墨烯微球尺寸的1/4，微球壁厚少于5个原子层。/n所述探测单元探测红外光，当含有污染气体时，相应波段的红外光被污染气体吸收而...

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪，包括红外发射单元、探测单元以及设置在所述红外发射单元表面的滤光片，所述红外发射单元至少包括依次设置的聚铝硅酸盐层、石墨烯电热层、碳化硅层和可石墨化高分子层，以及穿插于所述碳化硅层和可石墨化高分子层的石墨烯微球。石墨烯电热层与电源相连，所述红外发射单元将电能转换成热能，并将热量以红外向外辐射，所述红外滤光片将所辐射的红外光进行过滤，以通过特定波段的红外光；石墨烯微球尺寸为2～5um，碳化硅层和可石墨化高分子层的总厚度不超过石墨烯微球尺寸的1/4，微球壁厚少于5个原子层。
所述探测单元探测红外光，当含有污染气体时，相应波段的红外光被污染气体吸收而强度减弱，从而实现污染气体的检测。


2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，还包括一用于收集待测气体的腔体，所述腔体内至少滤除对应于所述滤光片允许通过波段的红外光。


3.根据权利要求2所述的检测仪，其特征在于，所述红外发射单元和探测单元分别设置于腔体相对的两侧。


4.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述滤光片波段在4.5-4.7μm时，用于检测气体中CO含量；滤光片在4.5-4.7μm的透过率至少在50％以上，其余波段的截止率在90％以上。


5.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述滤光片波段在5.2-5.3μm时，用于检测气体中NO含量；滤光片在5.2-5.3μm的透过率至少在50％以上，其余波段的截止率在90％以上。


6.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述滤光片波段在7.2-7.3μm时，用于检测气体中SO2含量。滤光片在7.2-7.3μm的透过率至少在50％以上，其余波段的截止率在90％以上。


7.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述可石墨化高分子层由可石墨化高分子构成，所述可石墨化高分子选自分子量为3000-30000的聚酰亚胺、沥青、或聚丙烯腈；所述聚铝硅酸盐层为长石(K2O·Al2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金，冯袆平，马佳奇，仇涛磊，钟明强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33