System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 石墨烯微线阵列在液体检测中的应用制造技术_技高网

石墨烯微线阵列在液体检测中的应用制造技术

技术编号:41066045 阅读:9 留言:0更新日期:2024-04-24 11:20
本发明专利技术属于液体检测技术领域,具体涉及一种石墨烯微线阵列在液体检测中的应用。本发明专利技术提供的石墨烯微线阵列的表面具有较多的空洞状结构,液体充满石墨烯微线表面微孔状结构,会使石墨烯微线阵列导电率发生变化,不同的液体有着不同的液体蒸发速度与不同的扩散速度,不同液体会使石墨烯微线阵列有不同的变化情况,从而实现对液体的种类进行检测。同时不同体积的液体蒸发时间不同,所以可以实现对液体的体积进行检测。本发明专利技术将石墨烯微线阵列应用于液体检测中,可以在原位实现对于小浓度、低渗透量液体的检测,且对于渗透出的种类能够进行精确检测,具有检测浓度低、灵敏度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液体检测,具体涉及一种石墨烯微线阵列在液体检测中的应用


技术介绍

1、在现有的液体检测方式中一般采用光电检测、声波检测或光纤检测技术,上述检测技术多需要架设外部设备,如红外线发射器,声波发射器等,所以对于布置的地点有着较为严格的要求。通过红外和声波的方式能够很好的对于液位和液体类型进行检测,但对于少量渗漏液体进行灵敏度极高的类别检测却很难实现。而传统的比色测定法和荧光测定法能够对于液体进行准确的检测,但该种方法需要较为复杂的检验过程,不能在实际的应用场景中实时对于渗漏情况进行准确及时的监控。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种石墨烯微线阵列在液体检测中的应用,本专利技术将石墨烯微线阵列应用于液体检测中,可以在原位实现对于小浓度、低渗透量液体的检测,且对于渗透出的液体种类进行精确检测。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供了一种石墨烯微线阵列在液体检测中的应用,所述石墨烯微线阵列包括基体和设置在所述基体表面的石墨烯微线阵列,所述石墨烯微线阵列由石墨烯微线按照阵列排布形成,所述石墨烯微线具有微米级的线宽和纳米级的平均高度。

4、优选的,所述阵列为平行阵列,任意相邻两条石墨烯微线之间的间隔为3~40μm。

5、优选的,所述石墨烯微线的线宽为2~25μm;所述石墨烯微线的平均高度为30~55.6nm。

6、优选的,所述基体的材质包括石英和/或有机树脂。

7、优选的,所述石墨烯微线阵列的制备方法包括以下步骤:

8、在pdms印章的图案化表面涂覆聚酰胺酸溶液,得到载液pdms印章;所述pdms具有微线阵列图案;

9、将所述载液pdms印章压印在基体表面,使所述载液pdms印章的载液表面与所述基体表面接触后进行热处理,然后去除pdms印章,在所述基体表面形成聚酰胺酸微线阵列,得到印有聚酰胺酸微线阵列的基体;

10、在真空条件下,将所述印有聚酰胺酸微线阵列的基体进行亚胺化处理,得到表面设置有聚酰亚胺微线阵列的基体;

11、采用激光辐照所述表面设置有聚酰亚胺微线阵列的基体,得到所述石墨烯微线阵列。

12、优选的,所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量含量为4~8%。

13、优选的,所述涂覆为旋涂;所述旋涂包括依依次进行第一阶段旋涂、第二阶段旋涂、第三阶段旋涂和第四阶段旋涂;所述第一阶段旋涂的速度为500rpm,旋涂时间为30s;所述第二阶段旋涂的速度为1000rpm,旋涂时间为10s;所述第三阶段旋涂的速度为2000rpm,旋涂时间为10s;所述第四阶段旋涂的速度为3500rpm,旋涂时间为45s。

14、优选的,所述亚胺化处理包括依次进行第一阶段亚胺化处理、第二阶段亚胺化处理、第三阶段亚胺化处理、第四阶段亚胺化处理、第五阶段亚胺化处理和第六阶段亚胺化处理;所述第一阶段亚胺化处理的温度为60℃,时间为60min;所述第二阶段亚胺化处理的温度为80℃,时间为30min;所述第三阶段亚胺化处理的温度为100℃,时间为30min;所述第四阶段亚胺化处理的温度为120℃,时间为30min;所述第五阶段亚胺化处理的温度为150℃,时间为45min;所述第六阶段亚胺化处理的温度为200℃,时间为30min。

15、优选的,所述激光辐照采用二氧化碳激光进行;所述激光辐照的条件包括:扫描方向为垂直于聚酰亚胺微线;离焦水平为0~2mm,且不为0;扫描间隔为50μm;扫描速度为2in/s;脉冲参数为1000,激光功率为0.60w;辐照重复次数为1~10次。

16、本专利技术提供了一种石墨烯微线阵列在液体检测中的应用,所述石墨烯微线阵列包括基体和设置在所述基体表面的石墨烯微线阵列,所述石墨烯微线阵列由石墨烯微线按照阵列排布形成,所述石墨烯微线具有微米级的线宽和纳米级的平均高度。本专利技术提供的石墨烯微线阵列中,基体表面的石墨烯微线具有微米级的线宽和微米级的平均高度,精细化程度高;且石墨烯微线只有一个原子层厚,具有较高的比表面积(2600m2/g)。由实施例的结果表明,本专利技术提供的石墨烯微线阵列的最小宽度为3μm,最小平均高度(ha)值为32.8nm。本专利技术提供的石墨烯微线阵列的表面具有较多的空洞状结构,液体充满石墨烯微线表面微孔状结构,会使石墨烯微线阵列导电率发生变化,不同的液体有着不同的液体蒸发速度与不同的扩散速度,不同液体会使石墨烯微线阵列有不同的变化情况,从而实现对液体的种类进行检测。同时不同体积的液体蒸发时间不同,所以可以实现对液体的体积进行检测。本专利技术将石墨烯微线阵列应用于液体检测中,可以在原位实现对于小浓度、低渗透量液体的检测,且对于渗透出的种类能够进行精确检测,具有检测浓度低、灵敏度高的特点。

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【技术保护点】

1.石墨烯微线阵列在液体检测中的应用,其特征在于,所述石墨烯微线阵列包括基体和设置在所述基体表面的石墨烯微线阵列,所述石墨烯微线阵列由石墨烯微线按照阵列排布形成,所述石墨烯微线具有微米级的线宽和纳米级的平均高度。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述液体检测包括液体种类检测和液体体积检测。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述阵列为平行阵列,任意相邻两条石墨烯微线之间的间隔为3~40μm。

4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述石墨烯微线的线宽为2~25μm;所述石墨烯微线的平均高度为30~55.6nm。

5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述基体的材质包括石英和/或有机树脂。

6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述石墨烯微线阵列的制备方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量含量为4~8%。

8.根据权利要求6或7所述的应用,其特征在于,所述涂覆为旋涂;所述旋涂包括依次进行第一阶段旋涂、第二阶段旋涂、第三阶段旋涂和第四阶段旋涂;

9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述亚胺化处理包括依次进行第一阶段亚胺化处理、第二阶段亚胺化处理、第三阶段亚胺化处理、第四阶段亚胺化处理、第五阶段亚胺化处理和第六阶段亚胺化处理;

10.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述激光辐照采用二氧化碳激光进行;所述激光辐照的条件包括:扫描方向为垂直于聚酰亚胺微线;离焦水平为0~2mm,且不为0;扫描间隔为50μm;扫描速度为2in/s;脉冲参数为1000,激光功率为0.60W;辐照重复次数为1~10次。

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【技术特征摘要】

1.石墨烯微线阵列在液体检测中的应用,其特征在于,所述石墨烯微线阵列包括基体和设置在所述基体表面的石墨烯微线阵列,所述石墨烯微线阵列由石墨烯微线按照阵列排布形成,所述石墨烯微线具有微米级的线宽和纳米级的平均高度。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述液体检测包括液体种类检测和液体体积检测。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述阵列为平行阵列,任意相邻两条石墨烯微线之间的间隔为3~40μm。

4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述石墨烯微线的线宽为2~25μm;所述石墨烯微线的平均高度为30~55.6nm。

5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述基体的材质包括石英和/或有机树脂。

6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述石墨烯微线阵列的制备方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗斯达马洪涛杜博儒徐锡武
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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