專利名稱：一種Al₂O₃與聚苯胺復(fù)合敏感膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲表面波氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種Al2O3與聚苯胺(Polyaniline)復(fù)合敏感膜的制作方法。
背景技術(shù)：
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(yōu)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(qiáng)、靈敏度高、有效檢測范圍線性好等眾多特點(diǎn)。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(cè)氣體的吸附，引起SAW傳感器電導(dǎo)率和質(zhì)量的變化，從而引起SAW振蕩器的振蕩頻率的改變，以此來實(shí)現(xiàn)對氣體的監(jiān)控和測量，因此要制作出高靈敏度和質(zhì)量的聲表面?zhèn)鞑ゲ▊鞲衅髌鳌ぜ渲忻舾心さ闹谱饔绕涞年P(guān)鍵。隨著社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)和工業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測的大氣污染物的體積分?jǐn)?shù)往往低至10_6甚至10_9的水平，這就要求監(jiān)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(gè)傳感器靈敏度，檢測質(zhì)量的好壞很大程度上由膜質(zhì)量的好壞而決定的。自上世紀(jì)60年代以來，金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器就以較高的靈敏度、響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)占據(jù)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(dá)到一個(gè)良好的靈敏，選擇特性和高溫不僅影響傳感器測量的穩(wěn)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(fā)了一些新型材料，開發(fā)的熱點(diǎn)主要集中在金屬氧化物和聚合物的復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)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(fù)合敏感膜的制作方法。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種Al2O3與聚苯胺復(fù)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(jìn)行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥,形成Al2O3與Polyaniline復(fù)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(zhì)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(jìn)行超聲振蕩的步驟,是將該Al2O3與Polyaniline的混合溶液充分?jǐn)嚢韬笾糜诔暀C(jī)中振蕩2個(gè)小時(shí)，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(qū)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(qū)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(gè)小時(shí)去除其中的水分和有機(jī)物，形成Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜。(三)有益效果 I、本發(fā)明提供的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜的制作方法，其成膜技術(shù)是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術(shù)，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大
批量生產(chǎn)。2、本發(fā)明提供的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜的制作方法，制作的是Al2O3與Polyaniline復(fù)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(fù)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(yīng)和恢復(fù)時(shí)間需要幾十分鐘，該Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間只要大約幾十秒。3、本發(fā)明提供的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜的制作方法，制作的是Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜,該Al2O3與Polyaniline復(fù)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(fù)合敏感膜的示意圖，其中圓圈代表水分，三角符號代表有機(jī)物。圖3是將圖2中所示的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜去除水分和有機(jī)物后的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提供的用于檢測NO2氣體的Al2O3與Polyaniline復(fù)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(shí)現(xiàn)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(jìn)行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜。實(shí)施例本實(shí)施例提供的用于檢測NO2氣體的Al2O3與Polyaniline復(fù)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?jǐn)嚢韬笾糜诔暀C(jī)中振蕩2個(gè)小時(shí)，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(qū)(如圖I所示)，形成含有水分和有機(jī)物的復(fù)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(gè)小時(shí)去除其中的水分和有機(jī)物，形成Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜。依照本發(fā)明制作的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜,相較于一些金屬氧化物需要高溫檢測，這種復(fù)合膜能在室溫下檢測NO2氣體；相較于一些聚合物的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間需要幾十分鐘，這種復(fù)合膜的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間只要大約幾十秒。所述的復(fù)合膜選擇性非常好，對NO2氣體的吸附性好，雖然這種復(fù)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(shù)是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術(shù)，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大批量生產(chǎn)。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種Al2O3與聚苯胺復(fù)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(jìn)行超聲振蕩； 在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液； 真空干燥，形成Al2O3與聚苯胺復(fù)合敏感膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復(fù)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(zhì)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(jù)權(quán)利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復(fù)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(jìn)行超聲振蕩的步驟，是將該Al2O3與聚苯胺的混合溶液充分?jǐn)嚢韬笾糜诔暀C(jī)中振蕩2個(gè)小時(shí)，使其充分分散。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復(fù)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(qū)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(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Al2O3與聚苯胺復(fù)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(gè)小時(shí)去除其中的水分和有機(jī)物，形成Al2O3與聚苯胺復(fù)合敏感膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Al2O3與Polyaniline復(fù)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(jìn)行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜。本發(fā)明提供的Al2O3與Polyaniline復(fù)合敏感膜的制作方法，其成膜技術(shù)是滴涂，相比其他磁控濺射、CVD、溶膠凝膠法等成膜技術(shù)，滴涂更簡單、易操作、低成本，適合大批量生產(chǎn)。
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(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者李冬梅, 周文, 劉明, 謝常青, 侯成誠, 汪幸, 閆學(xué)鋒 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所