专利名称：有机氧化氮敏感复合材料及氧化氮气体传感器的利记博彩app
技术领域：
有机氧化氮敏感复合材料及氧化氮气体传感器，属于材料技术领域，特别涉及气体敏感材料及气敏传感器。
背景技术：
氧化氮(NOX)气体是对环境和人类健康危害十分严重的污染物。NO在空气中能自动氧化成NO2，因此，研制氧化氮(NO2)气体传感器以便及时准确地获知环境中有关污染源的NOX气体及其浓度，对环境监测和环境保护意义重大。SADAOKA YOSHIHIKO在1991年4月30日申请的专利“NO2SENSOR AND PRODUCTION THEREOF”就是一个典型的采用聚合物材料制备的NO2气体传感器专利，该传感器结构如图1所示。
由于固态气体传感器其性能主要由敏感材料和制备工艺决定，而目前的氧化氮传感器由于所采用的敏感材料不同，性能和实用性也有很大差异。现有的氧化氮传感器，大多采用金属氧化物作为敏感材料，其缺点主要是工作时需要加热器。近年来，可在室温工作的电子材料尤其是导电聚合物材料用作气体敏感材料日益得到重视。传统金属氧化物气体传感器需要在高温状态下使用，近年来兴起的聚合物气体传感器则存在响应和恢复时间长、易受环境湿气影响等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机氧化氮敏感复合材料及氧化氮气体传感器，具有灵敏度高、响应时间短、恢复性好、成本低廉等特点。
有机氧化氮敏感复合材料，其特征在于，由有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料均匀混合组成。
所述有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料的质量比在0.7∶1～1∶1之间。
所述有机小分子氧化氮敏感材料为酞菁类、TCNQ及其衍生物类或卟啉及其衍生物类，所述有机高分子聚合物氧化氮敏感材料可以是聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及衍生物、聚甲基丙烯甲酯(PMMA)等。
所述酞菁类有机小分子氧化氮敏感材料可以是金属酞菁、双酞菁、金属双酞菁等。
本发明所述的有机氧化氮敏感复合材料，其制备方法主要包括以下步骤步骤1、配置溶液。将一定质量比的有机小分子氧化氮敏感材料以及有机高分子聚合物氧化氮敏感材料分别溶于有机溶剂中。
步骤2混合溶液。将两种溶液混合，搅拌6-12个小时，然后再超声混合40分钟。
步骤3脱水处理。采用真空烘箱以一定温度保存6～12个小时，以去除有机溶剂和水份。
在配置溶液时，有机小分子材料与聚合物材料的重量比控制在0.7∶1～1∶1为宜，所采用的有机溶剂可以是丙酮、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、丙醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等有机溶剂。
由于本发明所采用的有机小分子材料本身对NO2气体有比较好的敏感性，加上有机高分子聚合物也对NO2气体有比较好的敏感性，因此本发明提供的有机氧化氮敏感复合材料比单纯的有机小分子氧化氮敏感材料或有机高分子聚合物氧化氮敏感材料的敏感性能更好；同时，有机小分子氧化氮敏感材料均匀地分布在高分子聚合物中，使得高分子聚合物为有机小分子氧化氮敏感材料提供了良好的“支撑”和“保护”，可防止小分子的结晶而导致的整个材料敏感性能的降低，使得整个有机氧化氮敏感复合材料的老化性能的到较大的提高。
根据上述有机氧化氮敏感复合材料的氧化氮气体传感器，包括至少一个以上的氧化氮气体传感器单元，所述氧化氮气体传感器单元具有典型的叉指电极结构，如图5所示，由绝缘基片7、叉指电极8和氧化氮敏感薄膜9构成，叉指电极8位于绝缘基片7的表面，氧化氮敏感薄膜9覆盖在绝缘基片7和叉指电极8上面，其特征在于，所述氧化氮敏感薄膜9材料为本发明所述的有机氧化氮敏感复合材料。
所述绝缘基片7为硅基片，具体可以是n型硅基片或高阻硅基片，其形状可是长方形、方形或圆形。
经测试利用本发明所述的有机氧化氮敏感复合材料制成的氧化氮气体传感器对于低浓度NO2气体具有很快的响应时间和比较高的灵敏度，测试结果如图5、图6所示。
本发明提供的以有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料均匀混合的有机氧化氮敏感复合材料，以及以此为氧化氮敏感薄膜材料的氧化氮气体传感器，具有敏感性高，响应时间短，有利于敏感性的长期保持，并且利记博彩app简便、成本低，具有规模化生产的实用化前景。
图1为典型的NO2气体传感器结构示意图，其中，1是衬底，2是酞菁铅氧化氮敏感薄膜，3、4是Pt电极，5、6是Pt电极引线。
图2为金属酞菁有机小分子氧化氮敏感材料的分子结构示意图。
图3为TCNQ有机小分子氧化氮敏感材料的分子结构示意图。
图4为聚甲基丙烯甲酯(PMMA)有机高分子聚合物氧化氮敏感材料的分子结构示意图。
图5为本发明的氧化氮气体传感器中氧化氮气体传感器单元的结构示意图，其中，7是绝缘基片，8是叉指电极，9是氧化氮敏感薄膜。
图6为本发明的氧化氮气体传感器对3ppmNO2的响应特性曲线。
图7为本发明的氧化氮气体传感器对NO2的敏感曲线。
权利要求
1.有机氧化氮敏感复合材料，其特征在于，由有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料均匀混合组成。
2.根据权利要求1所述的有机氧化氮敏感复合材料，其特征是，所述有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料的质量比在0.7∶1～1∶1之间。
3.根据权利要求1所述的有机氧化氮敏感复合材料，其特征是，所述有机小分子氧化氮敏感材料为酞菁类、TCNQ及其衍生物类或卟啉及其衍生物类，所述有机高分子聚合物氧化氮敏感材料是聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及衍生物或聚甲基丙烯甲酯。
4.根据权利要求2所述的有机氧化氮敏感复合材料，所述酞菁类有机小分子氧化氮敏感材料可以是金属酞菁、双酞菁或金属双酞菁。
5.有机氧化氮敏感复合材料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤步骤1、配置溶液将一定质量比的有机小分子氧化氮敏感材料以及有机高分子聚合物氧化氮敏感材料分别溶于有机溶剂中；步骤2、混合溶液将两种溶液混合，搅拌6-12个小时，然后再超声混合40分钟左右；步骤3、脱水处理采用真空烘箱以一定温度保存6～12个小时，去除有机溶剂和水份。
6.根据权利要求5所述的有机氧化氮敏感复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述有机溶剂可以是丙酮、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、丙醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等。
7.根据权利要求5所述的有机氧化氮敏感复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中有机小分子氧化氮敏感材料与有机高分子聚合物氧化氮敏感材料的质量比在0.7∶1～1∶1之间。
8.氧化氮气体传感器，包括至少一个以上的氧化氮气体传感器单元，所述氧化氮气体传感器单元具有典型的叉指电极结构，由绝缘基片(7)、叉指电极(8)和氧化氮敏感薄膜(9)构成，叉指电极(8)位于绝缘基片(7)的表面，氧化氮敏感薄膜(9)覆盖在绝缘基片(7)和叉指电极(8)上面，其特征在于，所述氧化氮敏感薄膜(9)材料为根据权利要求1所述的有机氧化氮敏感复合材料。
9.根据权利要求8所述的氧化氮气体传感器，其特征在于，所述绝缘基片(7)为硅基片，具体可以是n型硅基片或高阻硅基片，其形状可是长方形、方形或圆形。
全文摘要
有机氧化氮敏感复合材料及氧化氮气体传感器，属于材料技术领域，涉及气敏材料及传感器。所述复合材料由质量比在0.7∶1～1∶1之间的有机小分子氧化氮敏感材料和有机高分子聚合物氧化氮敏感材料均匀混合组成。其中，小分子材料为酞菁类、TCNQ及其衍生物类或卟啉及其衍生物类，高分子聚合物材料是聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及衍生物或聚甲基丙烯甲酯。所述氧化氮气体传感器包括至少一个以上具有典型叉指电极结构的氧化氮气体传感器单元，其中，氧化氮敏感薄膜材料为本发明所述的有机氧化氮敏感复合材料。本发明提供的有机氧化氮敏感复合材料及氧化氮气体传感器，具有敏感性高，响应时间短，老化性能好，且利记博彩app简便、成本低，具有规模化生产的实用化前景。
文档编号G01N27/12GK1885025SQ200610021369
公开日2006年12月27日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者谢光忠, 蒋亚东 申请人:电子科技大学