本发明专利技术涉及一种气体检测装置，其包括石英板、第一电极、第二电极及吸附层，所述石英板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一电极形成于第一表面，所述第二电极形成于第二表面，所述吸附层形成于第一电极表面，所述吸附层由铱－二氧化铱纳米棒组成，用于吸附待检测气体，以使气体检测装置的质量发生变化，从而获得待检测气体的浓度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测装置领域，尤其涉及一种用于气体检测的气体检测装置和气体检 测系统。
技术介绍
随着如重工业、纺织业、塑料化工等产业的迅速发展，使得人们的生活需要得到 了满足，同时，也产生了很多危害人们身体健康的气体。这些气体中的很多种如甲醛、一 氧化碳等无嗅无味，使得人们在不知不觉中身体受到伤害，环境受到污染。因此，具有 感测有害气体的感测器产生了，并得到了广泛的应用。请参阅文献ZnO Nanotip-based QCM Biosensors, Zheng Zhang ；Hanhong Chen ；Jian Zhong ；Ying Chen ；Yicheng Lu ； InternationalFrequency Control Symposium and Exposition,2006 IEEE, June 2006 Page(s) :545-549o然而，目前使用的气体检测系统存在着灵敏度低、选择性差、稳定性差或者不能长 期使用的问题，使得气体的感测存在误差。
技术实现思路
因此，有必要提供一种气体检测装置及气体检测系统，所述气体检测装置及气体 检测系统具有灵敏度高及稳定性佳的特点。以下将以实施例说明一种气体检测装置及一种气体检测系统。一种气体检测装置，其包括石英板、第一电极、第二电极及吸附层，所述石英板具 有相对的第一表面和第二表面，所述第一电极形成于第一表面，所述第二电极形成于第二 表面，所述吸附层形成于第一电极表面，所述吸附层由铱-二氧化铱纳米棒组成，用于吸附 待检测气体，以使气体检测装置的质量发生变化，从而获得待检测气体的浓度。—种气体检测系统包括所述气体检测装置，其用于吸附气体，以使气体检测装置 的质量发生变化，从而使其振荡频率发生变化；检测室，其用于放置气体检测装置，并用于 通入待检测气体，以使得气体检测装置吸附待检测气体；频率检测装置，其连接于所述第一 电极与第二电极，用于检测气体检测装置的振荡频率，以根据气体检测装置的振荡频率的 变化获得待检测气体的浓度。本技术方案中的气体检测系统，气体检测装置利用石英晶体的反压电效应，在石 英板表面形成有吸附层，所述吸附层由铱-二氧化铱纳米棒组成，吸附层吸附气体后气体 检测装置的质量发生变化，从而导致气体检测装置的振荡频率发生改变，因而通过频率检 测装置量测气体检测装置的频率的变化，通过计算处理，便可检测待检测气体。因而，本技 术方案的气体检测装置及气体检测系统具有很高的灵敏度。附图说明图1是本技术方案第一实施例提供的气体检测系统的示意图。图2是图1沿II-II线的剖面示意图。图3是图1沿III-III线的剖面示意图。图4是气体检测装置的扫描电子显微镜的剖面示意图。图5是本技术方案第二实施例提供的气体检测系统的示意图。图6是图4沿VI-VI线的剖面示意图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本技术方案提供的气体检测装置及气体检测系统作进一步说明。请参阅图1，本技术方案施例提供的一种气体检测系统10，其包括气体检测装置 100、检测室160、频率检测装置170及处理器180。请一并参阅图2、图3及图4，气体检测装置100包括石英板110、第一电极121、第 二电极122、还原层130、吸附层140及活化层150。石英板110由石英晶体制成，其用于作为镀膜基体，以在其上形成第一电极121、 第二电极122、还原层130、吸附层140及活化层150。石英板110可以为长方体形或圆柱形 等形状。本实施例中，石英板110为圆柱形，其具有相对的第一表面111和第二表面112。第 一表面111与第二表面112均为圆形平面。石英板110具有反压电效应，即给其一个电场， 在晶体某些方向则会出现应变，如果电场是交变电场，则在晶格内引起机械振荡，并且其产 生的机械振荡的频率与其施加的交变电场的频率相等。因此，在压电石英晶体施加一定频 率的交变电场便可获得石英晶体的初始振荡频率。另外，当石英压电晶体的质量发生变化 时，即在石英压电晶体表面吸附或者紧密结合其它物体时，则石英晶体震荡的频率发生变 化，其频率变化与吸附在石英晶体表面的物体的质量遵循如下关系式(Sauerbery，1959) Agai(1)其中，Af为对应于质量Am(g)振荡频率变化值，&为基准频率，Aqqi为电极表面 积(cm2)。第一电极121与第二电极122用于将气体检测装置100与频率检测装置170相 连。第一电极121包括第一电极主体1211和第一延伸部1212。第一电极主体1211形成于 石英板110的第一表面111，并且覆盖第一表面111的中心。第一延伸部1212与第一电极 主体1211 —体成型，并延伸至第一表面111的边缘处，以方便第一电极主体1211其他电路 连接。第二电极122包括第二电极主体1221和第二延伸部1222。第二电极主体122形成 于石英板110的第二表面112，并且覆盖第二表面112的中心位置与第一电极主体1211相 对。第二延伸部1222与第二电极主体1221 —体成型，并延伸至第二表面111的边缘处，以 方便第二电极主体1221其他电路连接。第一电极主体1211与第二电极主体1221均为圆 形，其直径可以根据石英板110的大小设定，本实施例中，第一电极主体1211和第二电极主 体1221的直径为0. 38厘米，第一电极主体1211和第二电极主体1221的厚度为0. 05微米 至1微米，优选为0. 1微米至0. 3微米。第一电极121及第二电极122均采用金制作，当然 可以采用银或钼等金属制成。第一电极121及第二电极122可以采用溅镀的方式形成于石 英板110的第一表面111和第二表面112。还原层130形成于第一电极121的整个表面，其用于还原后续制作的吸附层140。 本实施例中，还原层130有金属钛制成。本实施例中，还原层130采用磁控式溅镀法制得， 具体条件为溅射功率为200瓦，真空度为0. 01托，溅镀时间为100秒至200秒，氩气的流 量为8标准毫升每分钟。制得的还原层130的厚度为50纳米至1000纳米之间，优选为60 纳米至250纳米之间。吸附层140形成于还原层130，其用于吸附待检测的气体。吸附层140由铱-二氧 化铱纳米棒(Ir-IrO2 nanorods)组成。吸附层140的厚度为100纳米至2微米之间，优选 为400纳米至600纳米。吸附层140通过金属有机化学气相淀积金属有机化学气相淀积法 形成形成二氧化铱纳米棒层，然后高温还原二氧化铱形成铱-二氧化铱纳米棒。具体的，首 先，采用金属有机化学气相淀积金属有机化学气相淀积法制备二氧化铱纳米棒。提供一反 应腔，反应腔内反应气体氧气的流速为80标准毫升每分钟，将还原层130置于反应腔内并 使其表面加热至350摄氏度。采用的前驱物为(甲基环戊二炔)(1，5环辛二烯)铱，前驱 物挥发的温度为80摄氏度至120摄氏度，挥发的气体注入反应腔内。反应腔内挥发的前驱 物的蒸汽与氧气到达还原层的表面并发生反应，从而使得在还原层130的表面形成一层二 氧化铱纳米棒薄膜。反应过程中反应腔内的真空度为7.1托至7. 3托。本实施例中，二氧 化铱纳米棒薄膜的沉积时间为1小时。然后，采用高温真空热处理的方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气体检测装置，其包括石英板、第一电极、第二电极及吸附层，所述石英板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一电极形成于第一表面，所述第二电极形成于第二表面，所述吸附层形成于第一电极表面，所述吸附层由铱－二氧化铱纳米棒组成，用于吸附待检测气体，以使气体检测装置的质量发生变化，从而获得待检测气体的浓度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：裴绍凯，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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