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      金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器的制作方法

      文檔序號:6030664閱讀:344來源:國知局
      專利名稱:金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及氣體傳感器,更具體地說,涉及到主要用于、但不限于低
      于lppm氣體濃度檢測的金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器。
      背景技術(shù)
      濃度不到lppm的氣體檢測主要用于健康安全監(jiān)測。例如,居住環(huán)境嚴(yán)重危害健康的苯與曱醛等有機(jī)揮發(fā)物濃度不得超過50-80ppb。人們呼出氣中N0、丙酮、NH3與乙醛等揮發(fā)物的濃度升高通常預(yù)示著呼吸病(例如哮喘)、糖尿病、肝硬化或腎功能衰竭與肺癌的發(fā)展。對這些疾病呼氣檢測的濃度大都低于100ppb。環(huán)境與呼氣中通常還含有多種氣體,例如C0、C02、02、 H2、 H2S、 S02、 N02以及有機(jī)蒸汽分子。因此健康安全氣體檢測除了需要滿足濃度要求(靈敏度)外,還必須有高的選擇性,避免環(huán)境與呼氣溫度、濕度與其它氣體的干擾。
      電阻型金屬氧化物與碳納米管傳感器對上述氣體的檢測濃度通常大于lppm。單層碳納米管場效應(yīng)晶體管傳感器可以檢測濃度低于lppm的某些氣體。例如,專利申請WO2008/088780公布了一種方法,將NO由Cr03催化劑轉(zhuǎn)化成N02,并由這種傳感器^r測N02,由此可以;險測到20ppb的NO。2008年10月美國夏威夷214屆ECS年會編號為3098的公開論文報道了 一種碳納米管表面摻雜微量氧化錫的晶體管傳感器,可以檢測到lppb的氨氣分子。Sensors and Actuators B. Chemical, Vol.134, 1010, 2008 l艮道了氧化錫中摻雜5%重量的多層碳納米管的電阻傳感器,可以檢測到30ppb的曱醛蒸汽。然而,所有這些傳感器均存在選擇性、抗干擾與穩(wěn)定性的問題,濕度與許多干擾氣體的影響不可忽略,引起快速顯著的零點(diǎn)與信號漂移。此外,其中碳納米管晶體管的制作十分復(fù)雜昂貴。
      本發(fā)明的目的是提供一種高靈敏度與高選擇性的金屬氧化物/碳納米管傳感器,主要用于健康安全監(jiān)護(hù)中低于lppm濃度的氣體檢測。

      發(fā)明內(nèi)容
      按本發(fā)明目的提出了一種電阻型金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器。該傳感器主要用于健康安全監(jiān)護(hù)的高靈敏度氣體檢測,能夠顯著減少濕度與干擾氣體的影響,而且還可以檢測通常碳納米管傳感器檢測不到的氣體。
      本發(fā)明的傳感器包括加熱電阻、絕緣基底、檢測電極、金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜以及氣體過濾裝置。
      本發(fā)明傳感器的氣敏薄膜材料構(gòu)成與之前公布的顯著不同。之前的報道都是在碳納米管中摻雜微量金屬或金屬氧化物(重量含量低于1%),或
      金屬氧化物(重量含量高于90%)中混入少量碳納米管,氣體的吸附與脫附主要發(fā)生在碳納米管或金屬氧化物表面。而本發(fā)明要求氣體吸附與脫附主要發(fā)生在碳納米管與金屬氧化物之間的界面,碳納米管則主要是用來感應(yīng)伴隨吸附與脫附的電荷轉(zhuǎn)移或重新分布,并向檢測電極傳送由此產(chǎn)生的電阻變化。最近的研究表明,碳納米管表面能夠強(qiáng)烈吸附或高靈敏度檢測的氣體有限,主要是N02,對本發(fā)明感興趣的N0、 NH3與有機(jī)會發(fā)物分子的吸附很弱,主要發(fā)生在碳納米管表面缺陷以及與電極之間的界面,因此能夠檢測的濃度至少高于l卯m。此外,碳納米管表面與缺陷等發(fā)生的氣體吸附、尤其是脫附很慢,導(dǎo)致很長的檢測響應(yīng)與恢復(fù)時間,分別超過十分鐘與十小時。為解決這些問題,本發(fā)明提出由金屬氧化物以及它們與碳納米管的界面作為氣體吸附與脫附的主要場所,而由碳納米管表面感應(yīng)吸附與脫附引起的電阻變化、而不是利用碳納米管表面或表面缺陷吸附與脫附氣體。選擇對許多氣體有選擇性吸附的金屬氧化物并形成與碳納米管足夠大的界面,不僅能夠提高檢測的靈敏度,而且可以提高檢測的選擇性與速度,同時還能夠檢測碳納米管傳感器檢測不到的氣體。
      因此,本發(fā)明優(yōu)選的是那些能夠通過與碳納米管的界面優(yōu)先吸附被測氣體的金屬氧化物,主要包括貴金屬與過渡金屬的氧化物或者它們的混合物,包括摻雜的金屬氧化物,碳納米管是那些去除了表面缺陷以及其它雜質(zhì)(碳納米管制備殘余的金屬催化劑與形成的其它形式的碳等)的單層或多層結(jié)構(gòu)。為使氣體吸附與脫附主要發(fā)生在金屬氧化物/碳納米管界面,而不是金屬氧化物或者碳納米管的表面,本發(fā)明發(fā)現(xiàn)金屬氧化物的重量含量必須在10-65%之間,最好是15-45%。金屬氧化物含量過低或過高均不足以 形成足夠的金屬氧化物/碳納米管吸附界面。為具有足夠的界面活性,金屬 氧化物最好在碳納米管表面形成高度分散、直徑不超過5nm的納米顆粒。 本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)n型半導(dǎo)體金屬氧化物,例如Sn02, ZnO, ln203, 6203等, 與p型碳納米管所形成的p-n結(jié)界面具有更高的吸附活性與氣敏特性。
      可以用許多沉積的方法形成上述的金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料?;?學(xué)的氣相與液相沉積的方法均可以在碳納米管表面形成高度分散的金屬氧 化物納米顆粒。本發(fā)明優(yōu)選的是利用金屬鹽溶液中金屬離子在碳納米管表 面吸附并被無電極還原沉積的方法。碳納米管是空穴型或給電子型材料, 其表面可以吸附并還原金屬鹽溶液中的金屬離子,從而獲得金屬顆粒無電 極沉積在碳納米管表面的懸浮液。金屬顆粒在碳納米管表面的分散程度與 大小可以通過溫度、時間與濃度等還原條件控制。得到的懸浮液可以通過 噴涂、印刷、過濾、涂抹或其它熟知的方法沉積到絕緣基底上,并通過適 當(dāng)?shù)臒崽幚?,除去溶劑并形成活性與穩(wěn)定的金屬氧化物/碳納米管界面。熱 處理的溫度程序十分重要,本發(fā)明優(yōu)選的溫度范圍為100到600度。
      本發(fā)明發(fā)現(xiàn)氣敏薄膜厚度或者碳納米管在絕緣基底的表面覆蓋率(濃 度)非常重要。過厚的氣敏薄膜或者過高的表面濃度會增大檢測的基線電 流以及吸附與脫附時間或者降低檢測的靈敏度與速度。過低的表面濃度則 降低檢測的重復(fù)性與可靠性。碳納米管單層填滿的表面濃度不到l|ag/cm2。 本發(fā)明優(yōu)選的碳納米管表面濃度為0. 5-1. 5 |ag/cm2。該濃度范圍內(nèi),碳納 米管基本上表面分散均勻,形成單分子(碳納米管)膜,具有較高的氣體 檢測靈敏度、速度與穩(wěn)定性。
      本發(fā)明的絕緣基底為陶瓷或高分子薄膜材料,絕緣基底的一個表面沉積 金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜,另一表面上為石墨、鉑、銅等金 屬或它們混合物形成的薄膜加熱電阻,而檢測電極為石墨、金、鉑、釔、 銀或它們的混合物形成的薄膜電極結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)與氣敏薄膜更好的接觸, 檢測電極優(yōu)選的是叉指式結(jié)構(gòu),可以位于氣敏薄膜的任何一個表面。本發(fā) 明傳感器的工作溫度基本上是檢測環(huán)境的溫度,通常情況下不適用加熱電 阻。但某些應(yīng)用需要加熱電阻對氣體與材料升溫,進(jìn)一步提高檢測的靈敏度、選擇性或速度,或者防止環(huán)境溫度變化對檢測性能的影響。
      本發(fā)明的氣體過濾裝置用來增加傳感器對濕度與干擾氣體的抗干擾能 力。眾所周知,濕度與許多氣體對金屬氧化物或者碳納米管傳感器的氣體
      檢測均有一定的影響或干擾,它們對高于ppm濃度的氣體檢測或許可以忽 略,但對低于lppm濃度的氣體檢測則不容忽略。因此,本發(fā)明氣體過濾裝 置至少含有消除濕度影響的去濕材料,優(yōu)選的是分子篩與吸濕樹脂或纖維 多孔材料。此外也包括對一些干擾分子能夠吸附或者催化轉(zhuǎn)化的材料。這 些過濾材料不一定要完全除去或過濾掉干擾氣體,只需要降低干擾氣體的 濃度對檢測的影響。本發(fā)明選擇的過濾材料可以壓片的形式覆蓋在氣敏薄 膜上面,使用中通過加熱電阻升溫再生或活化;也可以填裝在取樣氣路或 傳感器的氣體進(jìn)口處,便于使用中更換。
      本發(fā)明氣體傳感器可以采用金屬氧化物傳感器的結(jié)構(gòu)與方法進(jìn)行封裝 并連接到外部的檢測電路。封裝后的傳感器在使用前必須按金屬氧化物或 催化燃燒傳感器采用的老化過程進(jìn)行處理。
      本發(fā)明上述的以及其它的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖與實(shí) 施例的描述而變得更加明顯。


      將參照附圖結(jié)合在下面的具體實(shí)施說明、實(shí)施例與權(quán)利要求更加詳細(xì) 地描述本發(fā)明。在附圖中,相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征,其中
      圖l是本發(fā)明傳感器一種類型的結(jié)構(gòu)圖。圖1中IO為氣體過濾裝置, 20為金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜,30為檢測電極,40為絕緣 基底,50為加熱電阻。如前面所述,氣體過濾裝置10與加熱電阻50也可 以不是安裝在圖1所示的位置,而是其它便于安裝的位置;檢測電極也可 以放置在氣敏薄膜的上面,而不是圖l所示的位置。
      圖2是本發(fā)明傳感器檢測苯與丙酮蒸汽的響應(yīng)曲線與濃度關(guān)系
      圖3是本發(fā)明傳感器檢測曱醛、 一氧化氮與氨的濃度關(guān)系
      具體實(shí)施例方式
      現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例將本發(fā)明進(jìn)一步敘述于后。 制備實(shí)施例一
      本實(shí)施例表明按本發(fā)明內(nèi)容的描述如何制備圖1的傳感器。 市場上供應(yīng)許多類型的單壁碳納米管,主要通過化學(xué)氣相沉積、電弧 放電法或高壓一氧化碳分解等方法制備而得。其中也有經(jīng)過不同處理方法 得到的凈化產(chǎn)品。本例中使用的是化學(xué)氣相沉積法黑色粉末狀單層碳納米
      管凈化產(chǎn)品,碳納米管純度高于90%,直徑0. 8-1. 6nm,長度5-30pm (中國 科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司產(chǎn)品)。按碳納米管氧化錫鈀為1: 0.5: 0. Ol的重量比例,在超聲攪拌下,將適量的碳納米管、氯化錫與氯化鈀粉 體(上海達(dá)瑞精細(xì)化學(xué)品有限公司化學(xué)純產(chǎn)品)依次加入到相同體積的去 離子水與異丁醇中。并通過溫度、時間與pH(例如滴加鹽酸)的調(diào)節(jié),控制 碳納米管表面上金屬無電極沉積的顆粒大小、密度與重量。該過程得到的 碳納米管在懸浮液中的體積濃度按全部還原的配比計算是lmg/L。
      另外用絲網(wǎng)印刷的方法制備加熱電阻、絕緣基底與檢測電極的多層薄 膜結(jié)構(gòu)。絕緣基底為美國Synkera公司提供的微孔氧化鋁薄膜產(chǎn)品樣品, 厚度為lOOnm,孔直徑為100nm。加熱電阻漿料采用上海寶銀電子材料有限 公司適合于氧化鋁陶瓷基底印刷加熱電極的產(chǎn)品(BY-8070中溫電極漿 料)。檢測電極采用自己配制的石墨粉與把/氯化鈀粉以及有機(jī)載體混合的 漿料。絲網(wǎng)印刷機(jī)采用的是深圳千山利科技有限公司的手動小型SMT印刷 機(jī)(型號SH-3244 )以及日本特殊織物會社的280目的絲網(wǎng)。按標(biāo)準(zhǔn)的絲 網(wǎng)印刷的方法,首先在絕緣基底上印刷加熱電阻,烘干后再在另一面印刷 叉指式電極,烘干后便形成加熱電阻/絕緣基底/檢測電極的多層薄膜。
      該多層薄膜中未被電極掩蓋的多孔氧化鋁可以作為過濾膜,碳納米管 懸浮液由此進(jìn)行真空過濾,溶劑通過,而長度超過100nm的碳納米管截流 在氧化鋁表面。根據(jù)懸浮液濃度與過濾的體積,便能方便的控制碳納米管 的表面濃度或覆蓋率。將過濾后的樣品在空氣中逐步升溫到500度,歷時 2小時,得到沉積在電極基底的鈀/氧化錫/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜,其中鈀/氧化錫在該復(fù)合材料中的重量含量為34%。掃描電鏡檢查發(fā)現(xiàn)碳納
      米管均勻分散在絕緣基底/檢測電極的表面,碳納米管表面均勻分散著直徑
      不到5nm的金屬氧化物顆粒。本實(shí)施例中,印刷叉指電極的寬度與電極間 的間距均為0, 2mm,電極的長度為4mm,電極對的數(shù)目為20。由此形成的 氣敏薄膜面積為4X4咖2,碳納米管的表面濃度為0.7 ^g/cm2。也就是說本 發(fā)明傳感器的碳納米管用量大約0. 12jig,金屬的用量大約為0. 07pg。
      最后將上述結(jié)構(gòu)與封裝在具有4個電極柱的金屬氧化物傳感器的殼體 內(nèi),分別與2個加熱電阻的電極與2個才企測電極2焊接,并與外部加熱與 檢測電路連接。此外制備分別填充有5A與3A分子篩顆粒(上海博晶分子 篩有限公司產(chǎn)品)的圓柱過濾管裝置,設(shè)置在傳感器的氣體進(jìn)口處。
      應(yīng)用實(shí)施例二
      將實(shí)施例一帶有5A分子篩過濾器的傳感器通電情況下在空氣中暴露 至少24小時,進(jìn)行老化,直至傳感器的基線或零點(diǎn)穩(wěn)定為止。然后用空氣 作為載氣分別配制不同濃度的苯與丙酮蒸汽進(jìn)行檢測。在室內(nèi)溫度與濕度 下的檢測結(jié)果如圖2所示。可以看出鈀/氧化錫/碳納米管傳感器在50 -5000ppb的濃度范圍內(nèi)對苯與丙酮均為線性響應(yīng),不同于金屬氧化物與碳 納米管傳感器高濃度范圍的非線性響應(yīng)特征。圖2中插圖分別表明苯與丙 酮的檢測信號隨時間變化的響應(yīng)特征,顯示的響應(yīng)與恢復(fù)時間(按T90計 算)均小于20秒,顯著小于金屬氧化物與碳納米管傳感器的檢測時間,而 且具有較好的重復(fù)性或者穩(wěn)定的零點(diǎn)與信號。本實(shí)施例中能夠準(zhǔn)確配氣的 濃度下限接近50ppb。按照信噪比大于3外推的檢測下限對苯接近24ppb, 對丙酮為37ppb,基本上滿足健康安全監(jiān)護(hù)的氣體檢測要求。本實(shí)施例中 傳感器靈敏度可以從圖2中的直線斜率上看出,苯的靈敏度大約三倍高于 丙酮的靈敏度。
      酉己氣中分別加入50ppra的氨氣與lppm的曱醛,本實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)對苯與 丙酮的檢測沒有明顯的影響。濕度的改變也沒有明顯的影響。這是因?yàn)?A 分子篩對這些小于5A的分子的吸附作用。居住環(huán)境或呼氣中常見的H2、 CO、 C02、 H20、 NO、 N02、 H2S等分子更小,更容易被5A分子篩吸附過濾,
      9因此也沒有干擾。呼氣中會有凝結(jié)水,使分子篩很快飽和失效。因此可以 采取更換分子篩或在分子篩接觸呼氣前增設(shè)一段吸濕樹脂顆粒的方法,避 免這一問題。因此本發(fā)明傳感器對苯與丙酮的檢測有很高的靈敏度與選擇 性以及抗?jié)衽c抗干擾氣體的能力。
      應(yīng)用實(shí)施例三
      將實(shí)施例一帶有3A分子篩過濾器的傳感器在通電情況下空氣中暴露 至少24小時進(jìn)行老化,直至零點(diǎn)或基線穩(wěn)定為止。然后用空氣作為載氣分 別配制并檢測不同濃度的曱醛、N0與NH3氣體分子。小于3A的分子,包 括H2、 H20(濕度)、C0、 C02等將被分子篩吸附過濾而不影響對曱醛、NO 與NH3氣體的檢測。
      檢測結(jié)果如圖3所示??梢钥闯霰景l(fā)明鈀/氧化錫/碳納米管傳感器能 夠檢測低于lppm的甲醛、N0與氨,然而響應(yīng)的線性關(guān)系不如笨和丙酮的 明顯。實(shí)際檢測的下限受配氣濃度50ppb的限制,按信噪比大于3的外推, 對曱醛、N0與氨的^r測下限大致分別是10、 15與25卯b。
      在沒有氧化錫與鈀的情況下,碳納米管傳感器對N0與NH3的響應(yīng)主要 來自于其表面缺陷與電極界面的氣體吸附。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)只能檢測到它們濃 度高于20卯m的信號,而且信號很弱,靈敏度很低。釆用本發(fā)明描述的鈀/ 氧化銦/碳納米管傳感器,靈敏度顯著提高,室溫下的檢測下限接近0. lppra, 但高溫下可以檢測更低的濃度。圖3中表明的是溫度上升到80度對N0的 檢測結(jié)果。然而該溫度下檢測的響應(yīng)與恢復(fù)時間相比于電化學(xué)傳感器仍然 較長,分別為2與8分鐘,但卻顯著小于不含金屬氧化物的碳納米管傳感 器的檢測時間。繼續(xù)升高溫度可以進(jìn)一 步降低檢測下限和檢測時間。
      沒有鈀/氧化錫,本發(fā)明發(fā)現(xiàn)碳納米管傳感器仍能夠吸附與檢測低到1 ppra的曱醛蒸汽,但響應(yīng)與恢復(fù)的時間很長,分別大于5分鐘與IO分鐘。 此外還存在可以觀察到的基線(零點(diǎn))與信號漂移,這些現(xiàn)象可能由于曱 醛蒸汽在碳納米管表面與碳納米管與電極界面脫附較慢而且不太完全的原 因。采用釆用本發(fā)明描述的鈀/氧化錫/碳納米管傳感器后,曱醛蒸汽主要 在金屬氧化物以及與碳納米管的界面吸附與脫附,室溫檢測條件下的靈敏
      10度、響應(yīng)與恢復(fù)時間以及零點(diǎn)與信號漂移的問題均顯著改善。例如,響應(yīng)
      與恢復(fù)時間分別下降到l分鐘與2分鐘。如果升高檢測溫度(使用加熱電
      阻)將可以進(jìn)一 步降低檢測時間。
      最好的方法仍然是保持低功耗的室溫檢測特性,不是升高溫度,而是改 變金屬氧化物的類型與含量提高檢測靈敏度與速度。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)采用氧化
      銦或氧化釕代替氧化錫,均能夠在室溫工作條件下提高對N0檢測的靈敏度 與速度。
      應(yīng)用實(shí)施例4
      本例檢查本發(fā)明傳感器沒有分子篩過濾裝置的氣體檢測性能。 本實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)制備實(shí)施例的傳感器可以室溫條件下檢測ppm濃度范 圍的H2與CH4,檢測的下限低分別為0. 1與1 ppm,高于許多文獻(xiàn)報道的 碳納米管摻雜微量Pd的檢測靈敏度。本實(shí)施例中還發(fā)現(xiàn)該傳感器也可以檢 測原來碳納米管以及金屬摻雜的碳納米管傳感器不能檢測的C0與H2S氣 體,但檢測的下限很高,接近30 ppm。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)增加傳感器中氧化錫的 重量含量接近50%,可以提高檢測的靈敏度,檢測下限可以達(dá)到lppm。從 某種程度上,本發(fā)明傳感器類似于金屬氧化物傳感器,可以檢測到大部分 常見的氣體與有機(jī)蒸汽。不同之處是,碳納米管作為電子感應(yīng)材料的使用, 而將金屬氧化物傳感器的功耗從大于100毫瓦降低到不到1毫瓦,工作溫 度從高于200度降低到不到30度。
      上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的,熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下,對上述實(shí)施例進(jìn) 行種種修改或變化,例如可以改變金屬與金屬氧化的類型與含量等,因而 本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限,而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到 的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
      權(quán)利要求
      1. 一種金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器,其特征在于,包括加熱電阻、絕緣基底、檢測電極、金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜以及氣體過濾裝置。
      2. 如權(quán)利要求1所述的金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器,其特征在 于所述的金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜中,金屬氧化物包括一種 或多種貴金屬或過渡金屬形成的氧化物或它們的混合物,優(yōu)選的是n型半 導(dǎo)體金屬氧化物;碳納米管是單層或多層管狀結(jié)構(gòu),外徑1-100nm,優(yōu)選 的是純度大于90%的碳納米管材料,其中金屬氧化物在金屬氧化物/碳納米 管復(fù)合材料中的重量含量為10-65%,優(yōu)選的重量含量為15-45°/。。
      3. 如權(quán)利要求2所述的金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜,其 特征在于所述的金屬氧化物通過沉積的方法以納米顆粒的形態(tài)均勻分布在 碳納米管表面而形成的復(fù)合材料,優(yōu)選的是金屬鹽液溶液沉積方法,主要 包括金屬從金屬鹽溶液中在碳納米管表面無電極沉積的方法,形成的金屬 顆粒的直徑不超過6 nm。
      4. 如權(quán)利要求2所述的金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜,其 特征在于所述的金屬氧化物/碳納米管復(fù)合顆粒材料分散在溶劑中,通過噴 涂、印刷、涂抹、點(diǎn)滴、過濾等方法,沉積到絕緣基底的表面,并通過熱 處理形成氣敏薄膜,優(yōu)選的熱處理溫度為200到600度,碳納米管在絕緣 基底的表面重量濃度優(yōu)選的范圍為0. 5-1. 5 |ag/cm2。
      5. 如權(quán)利要求1所述的金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器,其特征在 于絕緣基底為絕緣的陶瓷、金屬氧化物或高分子材料薄膜;加熱電阻與檢 測電極為石墨、鉑、把、銅、金、銀等金屬或者它們混合物在絕緣基底上 形成的薄膜結(jié)構(gòu),檢測電極優(yōu)選的是叉指式薄膜電極結(jié)構(gòu)。
      6.如權(quán)利要求1所述的金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器,其特征在 于所述的過濾裝置包括一種吸濕材料以及降低干擾氣體的濃度或影響的吸附材料或催化材料,該裝置位于氣敏薄膜與被測氣體之間或者安裝在傳感 器的氣體進(jìn)口處,優(yōu)選的吸濕材料包括分子篩、吸濕樹脂或纖維等。
      全文摘要
      本發(fā)明揭示了一種金屬氧化物/碳納米管氣體傳感器。該傳感器包括加熱電阻、絕緣基底、電極、金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料氣敏薄膜、以及氣體過濾裝置。該傳感器主要用于,但不限于健康安全監(jiān)護(hù)領(lǐng)域中濃度小于1ppm的氣體檢測。
      文檔編號G01N27/12GK101458221SQ20081024287
      公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
      發(fā)明者杰 韓 申請人:無錫尚沃生物科技有限公司
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