【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机纳米材料领域，特别涉及一种无机纳米管的制备方法。
技术介绍
1、湿度传感器是一种把环境中的湿度信号转变为电学信号的器件。其工作原理为当空气中的水分子吸附在湿敏材料表面时，会导致材料电学性质的变化(如电阻率和介电常数)，根据其工作原理，传统的湿度传感器需要依赖外部电源(如电池)实现信号的转变，然而外接电源普遍庞大的体积和可能的化学危害限制了湿度传感器在可穿戴的小型化智能设备的广泛部署。
2、随着摩擦发电效应和压电效应新能源形式的发展，自驱动湿度传感器这一领域在逐渐拓宽。然而，基于上述能源形式的自驱动湿度传感器件的发电模块与传感模块往往是分离式的，需要进一步的集成；且依赖高精度的封装以减少高湿度环境对静电产生的干扰。近年来，广泛的研究证明当不同形式的水与低维材料(石墨烯，石墨烯纳米管)发生相互作用时，如水的滴落，流动，蒸发等，会发生发电现象，这类现象被称为水伏效应。其中，湿气驱动发电因其可以将几乎无穷无尽的环境湿气一步转化为电能而备受关注，这种发电形式为设计新型的自供能湿度传感器提供了思路。
技术实现思路
1、为满足优异的加工性和低制造成本的特点，本专利技术提供了一种利用基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器的简单制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器的制备方法，包括如下工艺步骤：
4、1)多孔阳极氧化铝薄膜的清洗：
5、2)石墨相氮化碳纳米管膜的制备：将三聚氰胺(99％分析纯)置于双温区管式炉的上风区，多孔阳极氧化铝薄膜置于双温区管式炉的下风区，流动氩气氛围下依次经过上风区和下风区，三聚氰胺气相运输沉积到多孔阳极氧化铝上，得到在多孔氧化铝薄膜表面均匀沉积生长的石墨相氮化碳纳米管膜；
6、3)使用铝箔制备顶部栅形电极：使用刀片将铝箔切割为厚度0.2mm、10.5mm×10.5mm的正方形图案，进一步将铝箔图案化切割，形成一个由端部公共连接条横杠和四个铝箔条带梳齿组成的梳子状栅极，两个铝箔条带梳齿之间保持平行和等间距；
7、4)组装石墨相氮化碳纳米管膜和电极：使用长宽均为15mm的方形铝箔作为底电极，将生长有石墨相氮化碳纳米管薄膜的多孔阳极氧化铝薄膜固定在铝箔上，固定顶部栅形电极的两侧使其按压在石墨相氮化碳纳米管膜表面，形成顶电极-石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜-底电极的三明治结构，使用铜制漆包线作为连接导线分别与底电极和顶电极连接。
8、步骤2)所述三聚氰胺为2g，上下风区采用同步升温的方式，上风区保持升温速率为9～11℃/min，下风区保持升温速率为17～20℃/min，同时将两个温区加热至300℃和550℃，并通入200sccm的流通氩气，保持石英管内为负压在0.07mpa，持续生长时间为30～60min。
9、步骤3)中铝箔图案化切割沿着方形铝箔同一边，每间隔1.5mm沿着直线切割一次，切割长度为9mm，切割后形成7个长为9mm、宽为1.5mm的铝箔条带，上述连在同一铝箔上的铝箔条带可依次命名为铝箔条带1，铝箔条带2，铝箔条带3，……，铝箔条带7，将上述命名中铝箔条带2，4，6从方形铝箔电极上完整的切割下来，保留铝箔条带1，3，5，7，形成由端部公共连接条和四个铝箔条带连接的栅极。
10、步骤4)中底电极和石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜的固定方式为：用钨针将少量的银浆在铝箔底电极上绘制直径为13mm的圆形银浆，将石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜固定在铝箔上，在70℃下干燥3h；
11、顶电极和石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜的固定方式为使用胶带固定顶部栅形电极的两侧，将其按压在石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜表面。
12、本专利技术有益效果：
13、本专利技术的制备方法操作简单、制备成本低，所制备的石墨相氮化碳纳米管形貌均匀、湿气发电效果良好。本专利技术通过将三聚氰胺和多孔阳极氧化铝分别置于双温区管式炉的上风区和下风区加热，三聚氰胺气相运输沉积到多孔阳极氧化铝上，得到在多孔氧化铝薄膜表面均匀沉积生长的石墨相氮化碳纳米管膜，然后将铝箔图案化制备顶部栅形电极，使用方形铝箔作为底电极，将生长有石墨相氮化碳纳米管薄膜的多孔阳极氧化铝薄膜固定在铝箔上，固定顶部栅形电极的两侧使其按压在石墨相氮化碳纳米管膜表面，形成顶电极-石墨相氮化碳纳米管膜/多孔阳极氧化铝膜-底电极的三明治结构，使用铜制漆包线作为连接导线分别与底电极和顶电极连接形成自供能湿度传感器。
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1.一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器制备方法，其特征在于：步骤4)中
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨相氮化碳纳米管膜湿气发电效应的自供能湿度传感器制备方法，其特征在于：
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