本发明专利技术提供一种气体吸附剂，其包含有机材料和多个导电性颗粒，并且能够在暴露于气体的情况下使得电阻值响应性地发生变化。气体吸附剂(1)包括多个吸附颗粒(12)。多个吸附颗粒(12)聚集在一起形成多孔结构。吸附颗粒(12)包括：绝缘性颗粒(3)；以及全部附着于绝缘性颗粒(3)的表面的多个导电性颗粒(21)和有机材料(22)。(22)。(22)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体吸附剂、气体吸附装置和气体传感器
[0001]本专利技术总体上涉及气体吸附剂、气体吸附装置及气体传感器，并且更具体地涉及包含有机材料和导电性颗粒的气体吸附剂、包括气体吸附剂的气体吸附装置以及包括气体吸附剂或气体吸附装置的气体传感器。
技术介绍
[0002]提供了包含气体吸附性有机材料和分散在有机材料中的导电性颗粒的气体传感器。例如，专利文献1公开了一种化敏电阻器，其包括：电绝缘基材构件，其具有彼此平行地以圆形几何形状布置的一对电极；与该对电极接触的化学敏感聚合物；以及分散在该化学敏感聚合物中的碳颗粒。在该化敏电阻器中，例如，当化学敏感聚合物吸附气体中的挥发性有机化合物时，其电阻值发生变化。使用该化敏电阻器使得能够基于化敏电阻器的电阻值的变化来检测气体中的挥发性有机化合物。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：US 7189360 B1
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的问题在于，提供以下：气体吸附剂，其包含有机材料和多个导电性颗粒，并且能够在暴露于气体的情况下使得电阻值响应性地变化；包括气体吸附剂的气体吸附装置；以及包括气体吸附剂或气体吸附装置的气体传感器。
[0007]根据本专利技术的一方面的气体吸附剂包括多个吸附颗粒。多个吸附颗粒聚集在一起形成多孔结构。多个吸附颗粒各自包括绝缘性颗粒、以及全部附着于绝缘性颗粒的表面的多个导电性颗粒和有机材料。
[0008]根据本专利技术的另一方面的气体吸附装置包括：上述气体吸附剂；以及基材构件。气体吸附剂的多个吸附颗粒各自包括：绝缘性颗粒；第一涂层，其由多个导电性颗粒形成，并且连续地涂覆所述绝缘性颗粒的表面；以及第二涂层，其由有机材料形成，并且连续地涂覆所述第一涂层的表面。多孔结构是通过将多个吸附颗粒连续地彼此连接、并且产生被多个吸附颗粒中的相邻吸附颗粒包围的空隙而形成的。气体吸附剂在第一涂层和第二涂层其中至少之一上与基材构件接触。
[0009]根据本专利技术的又一方面的气体传感器包括：上述气体吸附剂或上述气体吸附装置；以及电连接至所述气体吸附剂的电极。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术的示例性实施例的气体吸附剂、气体吸附装置和气体传感器的模式的示意性截面图；
[0011]图2是在示例中使用的试验中的气体传感器的模式的示意性平面图；
[0012]图3是示出在壬醛被吸附到样品#1、#2和#3的情况下针对样品#1、#2和#3在示例中测量到的电阻值的变化率的图；
[0013]图4A是示出示例的样品#7的截面的扫描电子显微镜(SEM)显微图；
[0014]图4B是示出示例的样品#8的截面的SEM显微图；
[0015]图4C是示出示例的样品#3的截面的SEM显微图；
[0016]图5A是示出示例的样品#7的表面的SEM显微图；
[0017]图5B是示出示例的样品#8的表面的SEM显微图；
[0018]图5C是示出示例的样品#3的表面的SEM显微图；
[0019]图6是示出在示例中针对吸附有苯甲醛的样品#3至#8测量时电阻值的变化率如何随时间改变的图；以及
[0020]图7是示出在示例中针对吸附有苯甲醛的样品#3至#8测量时电阻值的变化率如何改变的图。
具体实施方式
[0021]首先，将准确地描述本专利技术人如何构思本专利技术的想法。
[0022]如果通过使气体吸附剂暴露于气体中来使气体中的化学物质被吸附到包含有机材料和分散在有机材料中的导电性颗粒的气体吸附剂中，则气体吸附剂的电阻值发生变化。由于有机材料吸附化学物质并膨胀，由此气体吸附剂中的导电性颗粒之间的间隔距离改变，因此电阻值可能部分地变化。基于气体吸附剂的这种电阻值的变化，可以检测气体中的化学物质。即，可以通过使用包括这种气体吸附剂的气体传感器来检测气体中的化学物质。
[0023]在气体吸附剂暴露于气体的情形下，气体吸附剂的电阻值变化得越显著且越快，则可以越快且越准确地检测化学物质。
[0024]然而，例如通过改变所选择的有机材料与导电性颗粒的组合，气体吸附剂的性能提高受到了限制。
[0025]因此，本专利技术人进行了广泛的研究以开发在暴露于包含化学物质的气体的情况下电阻值将响应性地变化的气体吸附剂。作为广泛研究和开发的结果，本专利技术人构思了本专利技术的想法。
[0026]接着，将参考图1描述本专利技术的示例性实施例。
[0027]根据本实施例的气体吸附剂1包括多个吸附颗粒12。吸附颗粒12是具有气体吸附性的颗粒。如这里所使用的，“气体吸附性”是指在暴露于气体的情况下吸附该气体中所包含的化学物质的性质。化学物质的示例包括挥发性有机化合物和无机化合物。挥发性有机化合物的示例包括酮类、胺类、醇类、芳烃类、醛类、酯类、有机酸、甲硫醇和二硫化物等。无机化合物的示例包括硫化氢、二氧化硫和二硫化碳等。吸附颗粒12优选具有吸附至少一种化学物质的性质。基于公知技术知识，可以判断吸附颗粒12是否具有气体吸附性。例如，在当吸附颗粒12暴露于气体、并且然后用气相色谱质谱仪分析时检测到源自该气体的化学物质的情况下，可以判断为吸附颗粒12应该具有气体吸附性。吸附颗粒12优选具有吸附至少一种挥发性有机化合物的性质。
[0028]吸附颗粒12聚集在一起，形成多孔结构。吸附颗粒12各自包括绝缘性颗粒3、以及
附着于绝缘性颗粒3的表面上的导电性颗粒21和有机材料22。
[0029]换句话说，可以说气体吸附剂1包括绝缘性颗粒3和吸附部2。在这种情况下，吸附部2包括导电性颗粒21和有机材料22。在吸附部2中，例如，导电性颗粒21可以分散在有机材料22中。在气体吸附剂1中，各自具有吸附部2所附着于的表面的绝缘性颗粒3聚集在一起形成多孔结构。
[0030]具体地，例如吸附颗粒12可以各自包括：绝缘性颗粒3；第一涂层23，其由(一个或多个)导电性颗粒21形成，并且连续地涂覆绝缘性颗粒3的表面；以及第二涂层24，其由有机材料22形成，并且连续地涂覆第一涂层23的表面。气体吸附剂1的多孔结构是通过将吸附颗粒12连续地彼此连接、并且产生被吸附颗粒12中的相邻吸附颗粒包围的空隙11而形成的。即，多孔结构中的空隙11各自被吸附颗粒12包围。在这种情况下，吸附部2是通过将吸附颗粒12聚集在一起使得吸附颗粒12的各个第一涂层23和第二涂层24一体化而形成的。
[0031]根据本实施例的气体吸附装置20包括气体吸附剂1和基材构件6。例如，气体吸附剂1在第一涂层23和第二涂层24其中至少之一上与基材构件6接触。
[0032]具体地，(一个或多个)导电性颗粒21和有机材料22例如可以以膜形状附着于绝缘性颗粒3的表面。换句话说，也可以说吸附部2具有用于附着于绝缘性颗粒3的表面、并且由此覆盖绝缘性颗粒3的膜形状。在这种情况下，(一个或多个)导电性颗粒21和有机材料22(即，吸附部2)可以完全覆盖绝缘性颗粒3，或者仅部分地覆盖绝缘性颗粒3，无论哪个情况都是适本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体吸附剂，包括多个吸附颗粒，所述多个吸附颗粒聚集在一起形成多孔结构，所述多个吸附颗粒各自包括：绝缘性颗粒；以及全部附着于所述绝缘性颗粒的表面的多个导电性颗粒和有机材料。2.根据权利要求1所述的气体吸附剂，其中，所述绝缘性颗粒的平均粒径比所述多个导电性颗粒的平均粒径大。3.根据权利要求2所述的气体吸附剂，其中，所述绝缘性颗粒的平均粒径是所述多个导电性颗粒的平均粒径的3倍大或更大。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体吸附剂，其中，在所述多孔结构中产生的空隙的直径比所述多个导电性颗粒的平均粒径大。5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体吸附剂，其中，所述多个导电性颗粒和所述有机材料以膜形状附着于所述绝缘性颗粒的表面上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的气体吸附剂，其中，所述有机材料包含聚合物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体吸附剂，其中，所述多个导电性颗粒包括碳材料。8.根据权利要求1至7中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：守法笃，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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