二维薄层材料气体传感器、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于二维材料气体传感器的技术领域，具体涉及二维薄层材料气体传感器、其制备方法及应用，本发明专利技术采用275nm氧化硅片作为器件衬底，通过机械剥离的方式将二维材料黏附在衬底上，以温和的紫外光还原溶液的方法在二维材料上沉积单原子，利用电子束蒸镀在二维材料两端蒸镀两条平行的带钛附着层的金电极，组成传感器件。本发明专利技术利用单原子的高效活性开发出了具备高性能的挥发性有机化合物气体传感器。传感器检测下限可达5ppm。此外，本发明专利技术器件工艺简单，体积小，在检测丙酮气体和乙醇气体含量方面有广阔的应用前景。量方面有广阔的应用前景。量方面有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
二维薄层材料气体传感器、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于二维材料气体传感器的
，具体涉及一种基于三种金属单原子修饰三种二维材料的挥发性有机化合物气体传感器、制备方法及其在检测丙酮蒸汽和乙醇蒸汽方面的应用。

技术介绍

[0002]挥发性有机化合物是一类由于蒸气压高、沸点低、活性强等特点，在环境条件下容易挥发的化合物。人类呼吸中的一些挥发性有机化合物可作为各种疾病的生物标志物(例如，丙酮可作为糖尿病的呼吸生物标志物)。呼吸测试是一种快速、无创的诊断方法，可以将呼出气体中的特定挥发性有机化合物与医疗条件联系起来，因此，开发一种在室温下，用简便有效的方法来检测这些挥发性化合物浓度的传感器非常重要。
[0003]在种类众多的气体传感器中，以二维材料为敏感材料的电阻型气体传感器具有灵敏度高，检测下限低和成本较低等优点，是目前应用最为广泛的气体传感器之一。许多研究利用纳米粒子修饰二维材料增加活性位点，提高材料的比表面积，从而提高材料的气敏性能。
[0004]具有孤立金属位的单原子因其显著的催化作用和最大的原子利用率引起广泛关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维薄层材料的气体传感器，其特征在于，包括基底、电极层、负载金属单原子的二维薄层、气管以及外罩；两条平行的所述电极层黏附在所述基底的上端面，负载金属单原子的二维薄层黏附在所述电极层之间，所述外罩罩设在负载金属单原子的二维薄层外，所述外罩上设有气管。2.根据权利要求1所述的二维薄层材料的气体传感器，其特征在于，所述电极层的上端面设有PMMA胶层；所述电极层通过黏附层黏附在基底上，所述电极层为Au电极，所述黏附层为Ti黏附层。3.根据权利要求2所述的二维薄层材料的气体传感器，其特征在于，所述PMMA胶层上设有窗口，所述窗口位于负载金属单原子的二维薄层处。4.基于权利要求1所述的气体传感器的制备方法，其特征在于，包括如下制备方法：S1.制备具有特定金属电极分布的基底：在基底上绘制自定义的电路图案，然后在基底上依次蒸镀具有特定厚度的粘附层金属和电极金属，将蒸镀后的基底置于丙酮中浸泡，之后用丙酮和异丙醇冲洗基底至除图案化区域以外的蒸镀金属完全剥离，并进行吹干；S2.制备具有薄层二维材料的基底：将步骤S1具有特定金电极分布基底置于等离子体发生器中清洗；在用于物理剥离二维材料的特殊胶带上粘附欲研究材料的高质量原矿，然后将胶带贴合至基底上，在基底上得到分布相对均匀的二维材料，并选取具有合适厚度的薄层二维材料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁梦宁，刘冰倩，潘扬航，
申请(专利权)人：南京南欣医药技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：