專利名稱：一種Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>與聚苯胺復合敏感膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及聲表面波氣體傳感器技術領域，特別涉及一種Al2O3與聚苯胺(Polyaniline)復合敏感膜的制作方法。
背景技術：
聲表面波(SAW)氣體傳感器與其他類型的傳感器相比有很多優良的特性，具有體積小、重量輕、精度高、分辨率高、抗干擾能力強、靈敏度高、有效檢測范圍線性好等眾多特點。SAff氣體傳感器的基本工作原理是通過SAW器件表面所覆蓋的敏感膜對待側氣體的吸附，引起SAW傳感器電導率和質量的變化，從而引起SAW振蕩器的振蕩頻率的改變，以此來實現對氣體的監控和測量，因此要制作出高靈敏度和質量的聲表面傳播波傳感器器·件，其中敏感膜的制作尤其的關鍵。隨著社會經濟技術和工業的快速發展，現場實時監測的大氣污染物的體積分數往往低至10_6甚至10_9的水平，這就要求監測污染氣體的傳感器要有足夠的靈敏度和選擇性。敏感膜是傳感器器件制作過程中非常重要的一步，一個傳感器靈敏度，檢測質量的好壞很大程度上由膜質量的好壞而決定的。自上世紀60年代以來，金屬氧化物半導體氣體傳感器就以較高的靈敏度、響應迅速等優點占據氣體傳感器的半壁江山。但是這些傳感器絕大部分需要在高溫下檢測才能達到一個良好的靈敏，選擇特性和高溫不僅影響傳感器測量的穩定效果，而且會帶來額外的功率損耗等問題，所以能夠制作出在常溫下快速、靈敏的檢測低濃度的氣體傳感器顯得特別的重要，這也給膜的制作提出了更高的要求。近些年又研究開發了一些新型材料，開發的熱點主要集中在金屬氧化物和聚合物的復合材料。
發明內容
(一 )要解決的技術問題有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種用于檢測NO2氣體的Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發明提供了一種Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，用于檢測NO2氣體，該方法包括將Al2O3與Polyaniline混合溶于乙醇中，制成Al2O3與Polyaniline的混合溶液；對該Al2O3與Polyaniline的混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液；真空干燥,形成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜。上述方案中，所述將Al2O3與Polyaniline混合溶于乙醇中，制成Al2O3與Polyaniline的混合溶液的步驟,是將質量比為I : 2的Al2O3與Polyaniline均勻混合溶于3倍于Polyaniline的乙醇中，制成Al2O3與Polyaniline的混合溶液。上述方案中，所述對該Al2O3與Polyaniline的混合溶液進行超聲振蕩的步驟,是將該Al2O3與Polyaniline的混合溶液充分攪拌后置于超聲機中振蕩2個小時，使其充分分散。上述方案中，所述在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液的步驟，是用移液器吸取部分Al2O3與PolyaniIine的混合溶液，并將該Al2O3與Polyaniline的混合溶液滴涂在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域。上述方案中，所述真空干燥的步驟，是將滴涂有混合溶液的器件放到真空干燥箱中干燥4個小時去除其中的水分和有機物，形成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜。(三)有益效果 I、本發明提供的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，其成膜技術是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大
批量生產。2、本發明提供的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，制作的是Al2O3與Polyaniline復合敏感膜,相較于一些金屬氧化物需要高溫檢測,該Al2O3與Polyaniline復合敏感膜能在室溫下檢測NO2氣體，相較于一些聚合物的響應和恢復時間需要幾十分鐘，該Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的響應和恢復時間只要大約幾十秒。3、本發明提供的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，制作的是Al2O3與Polyaniline復合敏感膜,該Al2O3與Polyaniline復合敏感膜選擇性非常好,對NO2氣體吸附性好，對SO2和CO2氣體也有微弱吸附，但是該微弱吸附相對于NO2氣體的吸附完全可以忽略。
圖I是基片的示意圖。圖2是將Al2O3與Polyaniline制作成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的示意圖，其中圓圈代表水分，三角符號代表有機物。圖3是將圖2中所示的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜去除水分和有機物后的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。本發明提供的用于檢測NO2氣體的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，該方法是由溶解、超聲振蕩、滴涂和真空干燥等步驟實現的，其具體步驟如下將Al2O3與Polyaniline混合溶于乙醇中，制成Al2O3與Polyaniline的混合溶液；對該Al2O3與Polyaniline的混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜。實施例本實施例提供的用于檢測NO2氣體的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，首先取一定量的Al2O3與Polyaniline按照一定的比例均勻混合溶于一定量的乙醇；然后將上述混合溶液充分攪拌后置于超聲機中振蕩2個小時，使其充分分散；用移液器吸取部分混合溶液滴涂在傳感器器件的敏感膜區(如圖I所示)，形成含有水分和有機物的復合薄膜；然后如圖3所示，將滴涂有混合溶液的器件放到真空干燥箱中干燥4個小時去除其中的水分和有機物，形成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜。依照本發明制作的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜,相較于一些金屬氧化物需要高溫檢測，這種復合膜能在室溫下檢測NO2氣體；相較于一些聚合物的響應和恢復時間需要幾十分鐘，這種復合膜的響應和恢復時間只要大約幾十秒。所述的復合膜選擇性非常好，對NO2氣體的吸附性好，雖然這種復合膜對SO2和CO2氣體也有微弱吸附，但相對于NO2氣體的吸附完全可以忽略。另外，所述的成膜技術是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大批量生產。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡 在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，用于檢測NO2氣體，其特征在于，該方法包括 將Al2O3與聚苯胺混合溶于乙醇中，制成Al2O3與聚苯胺的混合溶液； 對該Al2O3與聚苯胺的混合溶液進行超聲振蕩； 在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液； 真空干燥，形成Al2O3與聚苯胺復合敏感膜。
2.根據權利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，其特征在于，所述將Al2O3與聚苯胺混合溶于乙醇中，制成Al2O3與聚苯胺的混合溶液的步驟，是將質量比為I: 2的Al2O3與聚苯胺均勻混合溶于3倍于聚苯胺的乙醇中，制成Al2O3與聚苯胺的混合溶液。
3.根據權利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，其特征在于，所述對該Al2O3與聚苯胺的混合溶液進行超聲振蕩的步驟，是將該Al2O3與聚苯胺的混合溶液充分攪拌后置于超聲機中振蕩2個小時，使其充分分散。
4.根據權利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，其特征在于，所述在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液的步驟，是用移液器吸取部分Al2O3與聚苯胺的混合溶液，并將該Al2O3與聚苯胺的混合溶液滴涂在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域。
5.根據權利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復合敏感膜的制作方法，其特征在于，所述真空干燥的步驟，是將滴涂有混合溶液的器件放到真空干燥箱中干燥4個小時去除其中的水分和有機物，形成Al2O3與聚苯胺復合敏感膜。
全文摘要
本發明公開了一種Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，用于檢測NO2氣體，該方法包括將Al2O3與Polyaniline混合溶于乙醇中，制成Al2O3與Polyaniline的混合溶液；對該Al2O3與Polyaniline的混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成Al2O3與Polyaniline復合敏感膜。本發明提供的Al2O3與Polyaniline復合敏感膜的制作方法，其成膜技術是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大批量生產。
文檔編號G01N29/036GK102879465SQ20111019774
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者李冬梅, 周文, 劉明, 謝常青, 侯成誠, 汪幸, 閆學鋒 申請人:中國科學院微電子研究所