【技术实现步骤摘要】
本申请属于传感器，具体涉及一种基于镁离子配位的聚合物基湿度传感器及其制备方法。
技术介绍
1、湿度传感器是一种将环境湿度转化为可测量和处理的电信号的设备，其在人体呼吸监测、农业生物监测、工业生产监测以及非接触开关等领域有着重要应用。目前，湿度检测的方法包括光谱法、石英晶体微天平法和表面声波法等，但这些方法存在时间长、成本高和操作复杂等问题。根据湿度传感器的制造原理可以将其分为电阻式、电容式和吸湿式等。电容式湿度传感器因其制备简单、成本低、体积小等特点，在湿度检测领域具有潜力。然而，使用碳基和无机复合材料的湿度传感器存在响应值低、湿滞大和稳定性差的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于镁离子配位的聚合物基湿度传感器及其制备方法，以解决碳基和无机复合材料的湿度传感器存在响应值低、湿滞大和稳定性差的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种基于镁离子配位的聚合物基湿度传感器的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤s1.将带有氧化铟锡叉指电极的玻璃基底进行5min的等离子体清洗；
4、步骤s2.使用旋涂蒸发仪将聚乙烯醇溶液在清洗好的衬底上旋涂成膜,薄膜旋涂参数为2000rpm/60s,并置于40℃下干燥5min，获取第一器件；
5、步骤s3.将硝酸镁溶液滴在第一器件上并在旋涂蒸发仪于1000rpm下旋涂30s，将得到第一器件在80℃的真空条件下干燥1h,以完全去除残留的溶剂，获取基于镁离子配位的聚合物基的湿度传感器
6、进一步，聚乙烯醇溶液的制备方法，包括：
7、步骤s21.将10mg的聚乙烯醇溶于去离子水溶液制备成10mg/ml的初始聚乙烯醇溶液；
8、步骤s22.将初始聚乙烯醇溶液在90℃下加热搅拌12h；得到分散均匀的聚乙烯醇溶液。
9、进一步，硝酸镁溶液的制备方法，包括：
10、步骤s31.将25.64g的六水合硝酸镁溶于去离子水溶液制备成0.1m的初始硝酸镁溶液；
11、步骤s32.将初始硝酸镁溶液在室温下搅拌1h，得到分散均匀的硝酸镁溶液。
12、本申请采用的另一个技术方案是：一种基于镁离子配位的聚合物基湿度传感器，包括玻璃基底以及表面带有氧化铟锡的叉指电极；其中，叉指电极设置于玻璃基底表面。
13、进一步，叉指电极与玻璃基底的表面滴涂有湿敏材料组成的传感层；传感层的原料包括上述步骤制备的聚乙烯醇溶液以及硝酸镁溶液。
14、进一步，叉指电极中的导电沟道的长度和宽度分别为100μm和1000μm。
15、进一步，叉指电极的厚度为185nm。
16、本申请的有益效果是：本申请充分利用了金属离子空电子轨道的特性，这使得它们能够与化学物质产生有效的相互作用。聚乙烯醇溶液由于其高吸水性和丰富的官能团，可以作为金属离子的理想结合位点。此外，该溶液还具有高离子电导率，在湿度环境中，离子迁移现象会增强，从而提高器件的灵敏度。通过引入大量可移动的镁离子，进一步提高了器件的性能。这些离子与水分子的直接相互作用导致电容发生波动。由于水分子有助于金属离子的迁移，因此在高湿度环境下，电容会有所增加。
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1.一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，所述步骤S2中的聚乙烯醇溶液的制备方法，包括：
3.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，所述硝酸镁溶液的制备方法，包括：
4.一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器，其特征在于，包括玻璃基底以及表面带有氧化铟锡的叉指电极；其中，所述叉指电极设置于所述玻璃基底表面。
5.根据权利要求4所述的一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器，其特征在于，所述叉指电极与所述玻璃基底的表面滴涂有湿敏材料组成的传感层；所述传感层的原料包括权利要求2制备的聚乙烯醇溶液以及权利要求3制备的硝酸镁溶液。
6.根据权利要求4所述的一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器，其特征在于，所述叉指电极中的导电沟道的长度和宽度分别为100μm和1000μm。
7.根据权利要求4所述的一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器，其特征在于，所述叉指电极的厚度为185nm。
【技术特征摘要】
1.一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，所述步骤s2中的聚乙烯醇溶液的制备方法，包括：
3.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，所述硝酸镁溶液的制备方法，包括：
4.一种基于镁离子的聚合物基湿度传感器，其特征在于，包括玻璃基底以及表面带有氧化铟锡的叉指电极；其中，所述叉指电极设置于所述玻璃基底表面。
5.根据权利要求4所述的...
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