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一种基于石墨炔的湿度传感器及其制备方法技术

技术编号:42333302 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-14 16:09
本发明专利技术为一种基于石墨炔的湿度传感器及其制备方法。该传感器件的结构自下而上分别为衬底、功能层和叉指电极;所述功能层为石墨炔薄膜;石墨炔薄膜的大小为0.5×0.5~1×1cm,厚度为70~100nm。本发明专利技术通过引入具有湿度响应的石墨炔薄膜,利用石墨炔易于吸附水分子以及快速转移电荷的能力,制备得到响应速度显著提升的石墨炔湿度传感器,响应时间和恢复时间分别为0.101s和0.051s,并且在快速响应的同时,还具有较高的灵敏度(2328%)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器件及其制备方法,具体涉及一种响应速度快、灵敏度高,可用于实时监测人体呼吸状态的石墨炔湿度传感器及其制备方法。


技术介绍

1、湿度传感器是通过湿度敏感材料将环境中的湿度信号转换为电学信号的一类电子器件,在环境监测、食品加工、制药、农业以及生物医学等领域具有广泛应用。湿度传感器主要分为电阻式、电容式两大类,所对应的工作原理分别为湿度敏感材料在吸附水分子后材料的电阻率或者介电常数发生改变,进而引起相应的电学信号改变,实现湿度的检测。响应速度和灵敏度是湿度传感器重要的两个参数,体现着湿度传感器的性能,并进一步影响传感器的应用范围。现有的湿度传感器的反应和恢复时间通常长达几秒甚至更长,响应速度较慢,并且响应速度和灵敏度时常不能兼顾,不能满足需要传感器快速响应和准确检测的应用场景,比如呼吸健康监测,实时运动监测等。因此,亟需构建一种响应速度快、灵敏度高的湿度传感器。

2、石墨炔是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一种新的全碳纳米结构材料。石墨炔是由sp与sp2共杂化形成的二维网络结构,具有丰富的碳化学键、天然的孔洞结构以及表面电荷不均本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于石墨炔的湿度传感器,其特征为该传感器件的结构自下而上分别为衬底、功能层和叉指电极;

2.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器,其特征为石墨炔薄膜的大小为0.5×0.5~1×1cm。

3.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器,其特征为衬底的尺寸为2×2cm;

4.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器的制备方法,其特征为包括以下步骤:

5.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器的应用,其特征为用于监测人体的呼吸状态,有助于实现对人体呼吸状态的实时监测。

6.如权利要求5所述的基于石墨炔的湿度传感器的应用,其...

【技术特征摘要】

1.一种基于石墨炔的湿度传感器,其特征为该传感器件的结构自下而上分别为衬底、功能层和叉指电极;

2.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器,其特征为石墨炔薄膜的大小为0.5×0.5~1×1cm。

3.如权利要求1所述的基于石墨炔的湿度传感器,其特征为衬底的尺寸为2×2cm;

【专利技术属性】
技术研发人员:徐文涛徐志鹏黄长水
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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