本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集氣敏單元與能量儲存單元于一體的自供能氣體傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)：

傳感器一直以來都是應(yīng)用廣泛的電子器件，在人們的生產(chǎn)與生活中發(fā)揮著重要的作用。近年來，隨著納米科技的迅猛發(fā)展，器件的微型化已成為主流發(fā)展趨勢，然而器件微型化也限制了供電設(shè)備的體積，而傳統(tǒng)電池作為供電設(shè)備，小的體積也就意味著小的儲電量，一旦電量耗盡，器件就失去了功能性，必須通過更換電池來維持其特定功能。而這一方面極大地限制了器件的使用壽命，另一方面，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大多長時間工作在無人值守狀態(tài)，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)眾多、分布區(qū)域廣，且工作環(huán)境復(fù)雜，若采用更換電池的方式給節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能源，會造成由于能源補(bǔ)充不及時或者無法及時更換諸多分布較廣的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電池而引起系統(tǒng)無法正常工作，進(jìn)而影響信息獲取的可靠性。微型器件供電單元的續(xù)航能力在實(shí)際應(yīng)用中是極為重要的，并且傳感器的能量供給成為阻礙傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及應(yīng)用的瓶頸之一。

為了提高傳感器的續(xù)航能力以及進(jìn)一步滿足高速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感器不間斷工作的需求，除了降低功能器件的能耗之外，最根本的方法是實(shí)現(xiàn)傳感器的能量自供。而傳感器能量自供需要實(shí)現(xiàn)其能量捕獲和儲存，能量捕獲的理念就要求傳感器本身在工作時很容易收集周圍環(huán)境中的能量，并且儲存起來在需要時進(jìn)行供給。為此，如何設(shè)計(jì)出一種能夠有效捕捉周圍環(huán)境能量并將環(huán)境能量轉(zhuǎn)化為可用電能的傳感器成為了本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。另外，目前具有自供能特性的傳感器，其能量采集和氣敏單元均為分離器件，在同一個器件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)能量采集和氣敏單元的集成也是亟待解決的問題，這對于自供能傳感器的小型化和集成化具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明想要解決的技術(shù)問題是提供一種自供能傳感器及其制備方法，本發(fā)明自供能傳感器采用多孔熱釋電薄膜材料同時作為敏感單元和能量采集單元，通過捕獲周圍環(huán)境的熱輻射實(shí)現(xiàn)能量自供，在高度集成的基礎(chǔ)上兼具工藝簡單可控、成本低廉。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：

一種自供能氣體傳感器，其特征在于，其結(jié)構(gòu)由下至上依次層疊的包括：多孔基片、第一銀納米線薄膜、p型多孔導(dǎo)電聚合物、多孔熱釋電薄膜、n型多孔導(dǎo)電聚合物和第二銀納米線薄膜；所述多孔熱釋電薄膜的材料為聚偏二氟乙烯或者偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔基片的材料為多孔柔性氧化銦錫；

作為優(yōu)選實(shí)施方式，本技術(shù)方案中多孔基片的厚度不大于0.5毫米；

作為優(yōu)選實(shí)施方式，本技術(shù)方案中多孔基片的孔徑大小不大于100納米。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔導(dǎo)電聚合物的材料優(yōu)選為聚噻吩及其衍生物。

本技術(shù)方案中銀納米線薄膜可采用自組裝法、lb膜法、旋涂法等任何合適的方法制備，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，優(yōu)先采用lb膜法制備，因?yàn)椴捎胠b膜法制得的納米線高度有序，增強(qiáng)納米線薄膜的集流效果。

本技術(shù)方案中多孔導(dǎo)電聚合物薄膜采用原位沉積法制備；具體操作是將混合導(dǎo)電聚合物單體與氧化劑的聚合溶液采用旋涂法沉積在銀納米線薄膜表面，通過控制溶劑揮發(fā)速度來獲得多孔導(dǎo)電聚合物薄膜。

本技術(shù)方案中多孔熱釋電薄膜可采用旋涂法、流延法等任何合適的方法制備，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，優(yōu)先采用流延法制備，并通過控制薄膜烘干溫度進(jìn)而控制多孔結(jié)構(gòu)，能夠獲得大面積薄膜，并且工藝簡單。

技術(shù)方案2：

一種自供能氣體傳感器的制備方法，其特征在于，在多孔基片上制備銀納米線薄膜；在銀納米線薄膜上制備多孔導(dǎo)電聚合物薄膜；再采用電摻雜的方法制得p型摻雜態(tài)的多孔導(dǎo)電聚合物薄膜；在p型摻雜態(tài)的多孔導(dǎo)電聚合物薄膜上制備多孔熱釋電薄膜；然后在多孔熱釋電薄膜上制備多孔導(dǎo)電聚合物薄膜；再采用電摻雜的方法制得n型摻雜態(tài)的多孔導(dǎo)電聚合物薄膜；在n型摻雜態(tài)的多孔導(dǎo)電聚合物薄膜上制備銀納米線薄膜；最終制得多層膜結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔基片的材料為多孔柔性氧化銦錫；

作為優(yōu)選實(shí)施方式，本技術(shù)方案中多孔基片的厚度不大于0.5毫米；

作為優(yōu)選實(shí)施方式，本技術(shù)方案中多孔基片的孔徑大小不大于100納米。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔導(dǎo)電聚合物的材料優(yōu)選為聚噻吩及其衍生物。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中銀納米線薄膜可采用自組裝法、lb膜法、旋涂法等任何合適的方法制備；優(yōu)選為lb膜法，因?yàn)椴捎胠b膜法制得的納米線高度有序，增強(qiáng)納米線薄膜的集流效果。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔導(dǎo)電聚合物薄膜采用原位沉積法制備，具體操作是將混合導(dǎo)電聚合物單體與氧化劑的聚合溶液采用旋涂法沉積在銀納米線薄膜表面，通過控制溶劑揮發(fā)速度來獲得多孔導(dǎo)電聚合物薄膜。

進(jìn)一步地，本技術(shù)方案中多孔熱釋電薄膜可采用旋涂法、流延法等任何合適的方法制備，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，優(yōu)先采用流延法制備，并通過控制薄膜烘干溫度進(jìn)而控制多孔結(jié)構(gòu)，能夠獲得大面積薄膜，并且工藝簡單。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于：

本發(fā)明有別于現(xiàn)有敏感機(jī)理，利用多孔熱釋電薄膜材料的極化過程來反映其氣敏過程的傳感器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中多孔熱釋電薄膜層在自供能氣體傳感器中具有兩個功能；一是作為器件的能量源，因?yàn)楫?dāng)器件捕獲外界熱輻射時，多孔熱釋電薄膜材料將產(chǎn)生驅(qū)動器件工作的熱釋電能量源，故多孔熱釋電薄膜材料一方面作為儲能電容器的固態(tài)電解質(zhì)；其二是氣體傳感核心，這是因?yàn)槠骷膫鞲行盘栞敵鍪艿蕉嗫谉後岆姳∧け砻嫖椒肿拥挠绊懀欢鴮?dǎo)電聚合物電極在自供能氣體傳感器中一方面作為儲能電容器的正負(fù)極，另一方面又作為氣敏單元的電極。因此，本發(fā)明高度集成儲能單元與敏感單元，大大減少器件的制備工藝流程，實(shí)現(xiàn)氣體傳感器的能量自供。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的自供能氣體傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，采用多孔熱釋電薄膜同時作為儲能單元和敏感單元，能夠協(xié)同實(shí)現(xiàn)能量采集與產(chǎn)生氣敏信號，使得器件結(jié)構(gòu)高度集成；避免了制備不同功能薄膜時各功能薄膜之間所存在的成膜工藝不匹配、成膜不均勻和相容性不好的問題；由于所用熱釋電材料的電導(dǎo)率普遍較低，因而氣體分子吸附產(chǎn)生的載流子濃度的變化較小，尤其是在低濃度氣體的檢測過程中載流子濃度的變化就更小，信號通常會被背景噪聲湮滅而難以檢測到信號，而本發(fā)明通過將氣體分子吸附引發(fā)的載流子濃度變化轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧蠘O化特性的變化，并且這一極化特性變化產(chǎn)生的電荷可以被有效收集，進(jìn)而顯著增強(qiáng)氣敏單元的靈敏度；此外，本發(fā)明的制備工藝相比現(xiàn)有制備工藝，與有機(jī)柔性電子器件的制備工藝更具兼容性優(yōu)勢，因此，本發(fā)明器件結(jié)構(gòu)在柔性電子器件具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供自供能氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為多孔基片，2為第一銀納米線薄膜，3為p型多孔導(dǎo)電聚合物，4為多孔熱釋電薄膜。5為p型多孔導(dǎo)電聚合物，6為第二銀納米線薄膜。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，下文具體實(shí)施例僅僅是示意性的，而不是限制性的。

如圖1所示為本發(fā)明自供能氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)由下至上依次包括層疊的多孔基片1、第一銀納米線薄膜2、p型多孔導(dǎo)電聚合物3、多孔熱釋電薄膜4、n型多孔導(dǎo)電聚合物5和第二銀納米線薄膜6；多孔基片1作為器件支撐，多孔熱釋電薄膜4作為氣體敏感單元和能量采集單元，而第一銀納米線薄膜2作為電流的集流體，p型多孔導(dǎo)電聚合物作為儲能超級電容器的一個電極，相應(yīng)地，第二銀納米線薄膜6作為電流的另一個集流體，p型多孔導(dǎo)電聚合物作為儲能超級電容器的另一個電極；多孔熱釋電薄膜4捕獲外界熱輻射產(chǎn)生極化，極化產(chǎn)生的電荷由兩側(cè)相鄰的p型導(dǎo)電聚合物3和n型導(dǎo)電聚合物5收集并形成器件的初始電流，因此，傳感器的初始電流由自身提供；在通入待測氣體時，氣體分子沿結(jié)構(gòu)層的多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)入多孔熱釋電薄膜4，由于此時多孔熱釋電薄膜4本身具有氣體敏感特性，而材料的極化方式發(fā)生改變，導(dǎo)致儲能器件的電流發(fā)生變化，從而輸出氣敏信號，實(shí)現(xiàn)對待測氣體的識別。實(shí)施例1：

步驟1：

選擇平面尺寸為5×5mm的多孔柔性氧化銦錫，然后采用清洗劑清潔后用流水沖洗5～10次，再依次置于丙酮、酒精和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每一次超聲清洗采用低功率超聲10分鐘，最后采用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?/p>

步驟2：

取一個容積為20ml且潔凈干燥的樣品瓶，以異丙醇作為溶劑配制得到濃度為2mg/ml銀納米線溶液，超聲分散4小時，形成銀納米線分散液，取1ml銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于柔性多孔氧化銦錫基片一表面；

步驟3：

以正丁醇作為溶劑配制得到濃度為1mg/ml的3，4-乙烯二氧噻吩溶液，以正丁醇為溶劑配制得到濃度為3mg/ml的甲基苯磺酸鐵溶液；分別按照3，4-乙烯二氧噻吩溶液與甲基苯磺酸鐵溶液體積比為1∶3進(jìn)行混合，得到混合溶液，靜置3小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液；

步驟4：取2ml聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于經(jīng)步驟2制得多孔氧化銦錫基片沉積有銀納米線的表面，然后再將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將步驟3制得的多孔基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為0.8v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為p型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線和p型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟5：以氮氮二甲基甲酰胺作為溶劑，稱量聚偏二氟乙烯配制得到1.5mg/ml的聚偏二氟乙烯溶液，超聲分散2小時；然后取2ml聚偏二氟乙烯溶液，采用流延法將其沉積于經(jīng)步驟4處理得到多孔基片的p型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，并將基片置于40℃烘箱中干燥1小時，得到聚偏二氟乙烯薄膜，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚偏二氟乙烯薄膜所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟6：再次量取2ml步驟3制得的聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于步驟5得到多孔基片的聚偏二氟乙烯薄膜表面，然后將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為-0.8v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為n型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯薄膜和n型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟7：再次量取1ml步驟2制得銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于步驟6制得多孔基片的n型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯薄膜、n型聚3，4-乙烯二氧噻吩和銀納米線形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

實(shí)施例2：

步驟1：

選擇平面尺寸為5×5mm的多孔柔性氧化銦錫，然后采用清洗劑清潔后用流水沖洗5～10次，再依次置于丙酮、酒精和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每一次超聲清洗采用低功率超聲10分鐘，最后采用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?/p>

步驟2：

取一個容積為20ml且潔凈干燥的樣品瓶，以異丙醇作為溶劑配制得到濃度為2mg/ml銀納米線溶液，超聲分散4小時，形成銀納米線分散液，取1ml銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于柔性多孔氧化銦錫基片一表面；

步驟3：

以正丁醇作為溶劑配制得到濃度為1mg/ml的3，4-乙烯二氧噻吩溶液，以正丁醇為溶劑配制得到濃度為3mg/ml的甲基苯磺酸鐵溶液；分別按照3，4-乙烯二氧噻吩溶液與甲基苯磺酸鐵溶液體積比為1∶3進(jìn)行混合，得到混合溶液，靜置3小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液；

步驟4：取2ml聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于經(jīng)步驟2制得多孔氧化銦錫基片沉積有銀納米線的表面，然后再將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將步驟3制得的多孔基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為0.7v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為p型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線和p型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟5：以氮氮二甲基甲酰胺作為溶劑，稱量聚偏二氟乙烯配制得到1.5mg/ml的聚偏二氟乙烯溶液，超聲分散2小時；然后取2ml聚偏二氟乙烯溶液，采用流延法將其沉積于經(jīng)步驟4處理得到多孔基片的p型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，并將基片置于40℃烘箱中干燥1小時，得到聚偏二氟乙烯薄膜，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚偏二氟乙烯薄膜所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟6：再次量取2ml步驟3制得的聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于步驟5得到多孔基片的聚偏二氟乙烯薄膜表面，然后將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為-0.7v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為n型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯薄膜和n型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟7：再次量取1ml步驟2制得銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于步驟6制得多孔基片的n型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯薄膜、n型聚3，4-乙烯二氧噻吩和銀納米線形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

實(shí)施例3：

步驟1：

選擇平面尺寸為5×5mm的多孔柔性氧化銦錫，然后采用清洗劑清潔后用流水沖洗5～10次，再依次置于丙酮、酒精和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每一次超聲清洗采用低功率超聲10分鐘，最后采用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?/p>

步驟2：

取一個容積為20ml且潔凈干燥的樣品瓶，以異丙醇作為溶劑配制得到濃度為2mg/ml銀納米線溶液，超聲分散4小時，形成銀納米線分散液，取1ml銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于柔性多孔氧化銦錫基片一表面；

步驟3：

以正丁醇作為溶劑配制得到濃度為1mg/ml的3，4-乙烯二氧噻吩溶液，以正丁醇為溶劑配制得到濃度為3mg/ml的甲基苯磺酸鐵溶液；分別按照3，4-乙烯二氧噻吩溶液與甲基苯磺酸鐵溶液體積比為1∶3進(jìn)行混合，得到混合溶液，靜置3小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液；

步驟4：取2ml聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于經(jīng)步驟2制得多孔氧化銦錫基片沉積有銀納米線的表面，然后再將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將步驟3制得的多孔基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為0.7v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為p型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線和p型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟5：以氮氮二甲基甲酰胺作為溶劑，稱量聚偏二氟乙烯-三氟乙烯配制得到1.5mg/ml的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯溶液，超聲分散2小時；然后取2ml聚偏二氟乙烯溶液，采用流延法將其沉積于經(jīng)步驟4處理得到多孔基片的p型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，并將基片置于40℃烘箱中干燥1小時，得到聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟6：再次量取2ml步驟3制得的聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于步驟5得到多孔基片的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯表面，然后將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為-0.7v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為n型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜和n型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟7：再次量取1ml步驟2制得銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于步驟6制得多孔基片的n型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜、n型聚3，4-乙烯二氧噻吩和銀納米線形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

實(shí)施例4：

步驟1：

選擇平面尺寸為5×5mm的多孔柔性氧化銦錫，然后采用清洗劑清潔后用流水沖洗5～10次，再依次置于丙酮、酒精和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每一次超聲清洗采用低功率超聲10分鐘，最后采用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?/p>

步驟2：

取一個容積為20ml且潔凈干燥的樣品瓶，以異丙醇作為溶劑配制得到濃度為2mg/ml銀納米線溶液，超聲分散4小時，形成銀納米線分散液，取1ml銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于柔性多孔氧化銦錫基片一表面；

步驟3：

以正丁醇作為溶劑配制得到濃度為1mg/ml的3，4-乙烯二氧噻吩溶液，以正丁醇為溶劑配制得到濃度為3mg/ml的甲基苯磺酸鐵溶液；分別按照3，4-乙烯二氧噻吩溶液與甲基苯磺酸鐵溶液體積比為1∶3進(jìn)行混合，得到混合溶液，靜置3小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液；

步驟4：取2ml聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于經(jīng)步驟2制得多孔氧化銦錫基片沉積有銀納米線的表面，然后再將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將步驟3制得的多孔基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為0.8v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為p型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線和p型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟5：以氮氮二甲基甲酰胺作為溶劑，稱量聚偏二氟乙烯-三氟乙烯配制得到1.5mg/ml的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯溶液，超聲分散2小時；然后取2ml聚偏二氟乙烯溶液，采用流延法將其沉積于經(jīng)步驟4處理得到多孔基片的p型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，并將基片置于40℃烘箱中干燥1小時，得到聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟6：再次量取2ml步驟3制得的聚3，4-乙烯二氧噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于步驟5得到多孔基片的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯表面，然后將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚3，4-乙烯二氧噻吩薄膜；然后將基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為-0.8v的條件下使得聚3，4-乙烯二氧噻吩氧化為n型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜和n型聚3，4-乙烯二氧噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟7：再次量取1ml步驟2制得銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于步驟6制得多孔基片的n型聚3，4-乙烯二氧噻吩表面，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜、n型聚3，4-乙烯二氧噻吩和銀納米線形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

實(shí)施例5：

步驟1：

選擇平面尺寸為5×5mm的多孔柔性氧化銦錫，然后采用清洗劑清潔后用流水沖洗5～10次，再依次置于丙酮、酒精和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每一次超聲清洗采用低功率超聲10分鐘，最后采用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?/p>

步驟2：

取一個容積為20ml且潔凈干燥的樣品瓶，以異丙醇作為溶劑配制得到濃度為2mg/ml銀納米線溶液，超聲分散4小時，形成銀納米線分散液，取1ml銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于柔性多孔氧化銦錫基片一表面；

步驟3：

以正丁醇作為溶劑配制得到濃度為1mg/ml的氯甲基噻吩溶液，以正丁醇為溶劑配制得到濃度為3mg/ml的三氯化鐵溶液；分別按照氯甲基噻吩溶液與三氯化鐵溶液體積比為2∶5進(jìn)行混合，得到混合溶液，靜置3小時，得到聚氯甲基噻吩溶液；

步驟4：取2ml聚氯甲基噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于經(jīng)步驟2制得多孔氧化銦錫基片沉積有銀納米線的表面，然后再將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚氯甲基噻吩薄膜；然后將步驟3制得的多孔基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為0.55v的條件下使得聚氯甲基噻吩氧化為p型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線和p型聚氯甲基噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟5：以氮氮二甲基甲酰胺作為溶劑，稱量聚偏二氟乙烯-三氟乙烯配制得到1.5mg/ml的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯溶液，超聲分散2小時；然后取2ml聚偏二氟乙烯溶液，采用流延法將其沉積于經(jīng)步驟4處理得到多孔基片的p型聚氯甲基噻吩表面，并將基片置于40℃烘箱中干燥1小時，得到聚偏二氟乙烯薄膜，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚氯甲基噻吩和聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟6：再次量取2ml步驟3制得的聚氯甲基噻吩溶液，采用旋涂方法將其沉積于步驟5得到多孔基片的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜表面，然后將基片置于50℃烘箱中干燥1小時，得到聚氯甲基噻吩薄膜；然后將基片置于電化學(xué)池中反應(yīng)，反應(yīng)液為1m/l的硫酸鈉溶液，在電壓為-0.55v的條件下使得聚氯甲基噻吩氧化為n型摻雜態(tài)，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚氯甲基噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜和n型聚氯甲基噻吩所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟7：再次量取1ml步驟2制得銀納米線分散液，采用lb膜工藝將銀納米線均勻沉積于步驟6制得多孔基片的n型聚氯甲基噻吩表面，進(jìn)而在多孔基片表面由下至上制得銀納米線、p型聚氯甲基噻吩、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯薄膜、n型聚氯甲基噻吩和銀納米線形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的自供能氣體傳感器。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了闡述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。