件部分組成。其中，濕敏敏感元件基于氧化鋅納米線，再結(jié)合石墨稀材料制成，器件結(jié)構(gòu)為叉指電極型，在濕敏傳感器周邊濕度變化的情況下，水分子吸附在敏感材料表面和晶界的速率會(huì)發(fā)生變化，引起敏感材料的導(dǎo)電率發(fā)生變化，進(jìn)而從讀取元件部分反映出其電容變化;數(shù)據(jù)讀取元件帶有微處理器，其是向敏感元件施加特定頻率的電壓，根據(jù)敏感元件在該電壓下電容的變化讀取不同的數(shù)值來顯示環(huán)境濕度的變化。
[0030]下面結(jié)合【附圖說明】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0031]圖1為本發(fā)明家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置的示意圖。家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置(I)安裝有ZnO基濕敏傳感器模塊(2)。
[0032]圖2為傳感器敏感元件部分示意圖。其中:10_硅片襯底，20-Si_NPA，30-氧化鋅納米線，40-石墨稀層。
[0033]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]如圖1所示的一種基于濕度檢測(cè)的智能家居控制系統(tǒng)，所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置I安裝有ZnO基濕敏傳感器模塊2;所述ZnO基濕敏傳感器模塊2主要由濕敏敏感元件和數(shù)據(jù)讀取元件組成。如圖2所示，所述濕敏敏感元件為叉指電極型，其包括硅片襯底10、S1-NPA20、氧化鋅納米線30和石墨烯層40;所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置I上還設(shè)置有微處理器、LED顯示燈條和無線通信模塊;所述微處理器的輸入端與所述ZnO濕敏傳感器模塊的輸出端連接，所述ZnO濕敏傳感器模塊檢測(cè)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，所述微處理器控制LED顯示燈條發(fā)出閃光，所述LED顯示燈條連接有一個(gè)蜂鳴器，LED顯示燈條閃爍的同時(shí)觸動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào);所述無線通信模塊為CC2420無線通信模塊，所述ZnO濕敏傳感器模塊可通過所述CC2420無線通信模塊發(fā)送檢測(cè)數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)基站，移動(dòng)用戶終端可通過互聯(lián)網(wǎng)查看檢測(cè)結(jié)果或?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)上傳至云存儲(chǔ)中心，形成檢測(cè)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò);所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置的輸出電線側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)用于脫濕的聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜基膜中空纖維復(fù)合膜組件，該膜組件將聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜基膜中空纖維復(fù)合膜固定在玻璃電極上，玻璃電極與濕敏傳感器連接;所述氧化鋅納米線30長度約15μηι。
[0036]優(yōu)選地，所述濕敏敏感元件的制備方法如下:
[0037]步驟一，制備S1-NPA襯底:對(duì)3cm X 3cm的硅片襯底進(jìn)行包括清洗去污、水熱法腐蝕制備S1-NPA襯底;①取3cm X 3cm的硅片，將硅片置于硫酸和雙氧水體積比4:1的混合溶液中，超聲處理20min，取出用去離子水清洗，以去除硅片表面的有機(jī)雜質(zhì);將硅片放置于體積比為H2O: H2O2: NH4OH = 5: 2:1的混合溶液中，超聲清洗20min，隨后取出用去離子水清洗，以去除硅片表面的有機(jī)物和金屬絡(luò)合物；②利用水熱法腐蝕制備S1-ΝΡΑ:稱取1.0g的Fe(NO3).9H20倒入聚四氟乙烯中，隨后向其中加入20ml去離子水和30ml 40%的HF溶液;將上步清洗的硅片放入溶液中，加蓋放入水熱釜中，隨后將水熱釜放入干燥箱中，180°C恒溫保持30min，自然冷卻后，取出硅片清洗即得S1-NPA襯底；
[0038]步驟二，生長氧化鋅納米線:采用磁控濺射結(jié)合熱氧化法制備氧化鋅納米線;將硅納米孔柱襯底放入磁控濺射儀中，在濺射電壓220V、濺射電流0.8A條件下，磁控濺射Zn膜，厚度為50nm，隨后將其放入箱式爐中，在400°C下熱氧化法處理4h，得到直徑約30nm的氧化鋅納米線；
[0039]步驟三，生長石墨烯層:采用化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯;首先在上步得到的襯底上磁控濺射一層金屬Ni膜，厚度約為5nm;其次，將該襯底放入管式爐中，升溫至900°C，按一定速率通入氫氣作為保護(hù)還原氣體，穩(wěn)定30min，然后，按照一定比例同時(shí)通入甲烷2h，停止通入甲烷后開始自然降溫;在Ni催化劑作用下，甲烷分子在高溫下會(huì)裂解成碳原子和氫原子，在降溫過程并且在氫氣的保護(hù)下，碳原子會(huì)沉積形成一層石墨烯薄膜；
[0040]步驟四，蒸鍍叉指電極:得到生長有氧化鋅納米線和石墨烯的硅納米孔柱襯底后，在襯底表面覆蓋叉指電極掩模版，利用磁控濺射法在其表面蒸鍍一層500nm厚的Au薄膜作為電極；
[0041]步驟五，組裝敏感元件與讀取數(shù)據(jù)元件:讀取數(shù)據(jù)元件的正負(fù)極導(dǎo)線連接到叉指電極上，兩部分組成氧化鋅基濕敏傳感器器件；
[0042]其中，所述聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜基膜中空纖維復(fù)合膜組件的制備方法如下:
[0043]步驟一，聚砜中空纖維基膜預(yù)處理:聚砜中空纖維基膜在涂覆之前要進(jìn)行預(yù)處理，用去離子水浸泡12h后，用l.0mol/Ι的鹽酸浸泡60min，去除膜表面的甘油層和其他有機(jī)溶劑;然后用1.0moI/1的氫氧化鈉溶液中和過量的鹽酸，最后用去離子水反復(fù)沖洗，使膜表面呈中性，陰干備用；
[0044]步驟二，制備聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜中空纖維復(fù)合膜:將一定質(zhì)量的平均聚合度為1750±50的聚乙烯醇加入去離子水中，在50°C水浴中攪拌約3h至聚乙烯醇完全溶解，得到5被％聚乙烯醇均相水溶液;將溶液冷卻至室溫后加入一定量的乙二胺四甲叉磷酸，并在室溫下攪拌1.5h，靜置脫泡即得鑄膜液;將經(jīng)過預(yù)處理的聚砜基膜(截留分子量30000)在鑄膜液浸泡20min后取出，垂直固定在晾絲架上陰干;將經(jīng)過一次涂覆的膜在鑄膜液中再浸泡20min后，反向固定在晾絲架上，室溫下干燥過夜，制得所需的PVA-EDTMPA/PS中空纖維復(fù)合膜。
[0045]步驟三，固定:將聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜中空纖維復(fù)合膜固定在玻璃電極上。
[0046]濕敏測(cè)試:
[0047]將氧化鋅基濕敏傳感器放入溫度濕度控制器中。測(cè)試溫度設(shè)定為20°C，然后控制相對(duì)濕度變化范圍為10%?95%，讀取敏感元件的電容隨濕度變化情況；
[0048]濕敏元件的靈敏度定義為:I Crh-Cii I/Cu X 100%，其中Crh為測(cè)試環(huán)境濕度下得到的元件電容值，C11為相對(duì)濕度11%下元件的電容值。濕敏元件的響應(yīng)或恢復(fù)時(shí)間定義為測(cè)試電容值在11 % RH到75 % RH的變化量達(dá)到總變化量80 %所用的時(shí)間；
[0049]在測(cè)試頻率為10Hz時(shí)，在15%、35%、55%、75%、95%的相對(duì)濕度下，敏感元件的靈敏度分別為4、39、154、967和2371，響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間分別為8s和11s，測(cè)試結(jié)果顯示該家居控制系統(tǒng)具有良好的濕敏性能，可以實(shí)現(xiàn)家居控制系統(tǒng)對(duì)家居環(huán)境的濕度檢測(cè)，且靈敏度尚O
[0050]實(shí)施例2
[0051]如圖1所示的一種基于濕度檢測(cè)的智能家居控制系統(tǒng)，所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置I安裝有ZnO基濕敏傳感器模塊2;所述ZnO基濕敏傳感器模塊2主要由濕敏敏感元件和數(shù)據(jù)讀取元件組成。如圖2所示，所述濕敏敏感元件為叉指電極型，其包括硅片襯底10、S1-NPA20、氧化鋅納米線30和石墨烯層40;所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置I上還設(shè)置有微處理器、LED顯示燈條和無線通信模塊;所述微處理器的輸入端與所述ZnO濕敏傳感器模塊的輸出端連接，所述ZnO濕敏傳感器模塊檢測(cè)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，所述微處理器控制LED顯示燈條發(fā)出閃光，所述LED顯示燈條連接有一個(gè)蜂鳴器，LED顯示燈條閃爍的同時(shí)觸動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào);所述無線通信模塊為CC2420無線通信模塊，所述ZnO濕敏傳感器模塊可通過所述CC2420無線通信模塊發(fā)送檢測(cè)數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)基站，移動(dòng)用戶終端可通過互聯(lián)網(wǎng)查看檢測(cè)結(jié)果或?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)上傳至云存儲(chǔ)中心，形成檢測(cè)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò);所述家居控制系統(tǒng)探測(cè)裝置的輸出電線側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)用于脫濕的聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜基膜中空纖維復(fù)合膜組件，該膜組件將聚乙烯醇-乙二胺四甲叉磷酸-聚砜基膜中空纖維復(fù)合膜固定在玻璃電極上，玻璃電極與濕敏傳感器連接;所述氧化鋅納米線30長度約34μηι。
[0052]優(yōu)選地，所述濕敏敏感元件的制備方法如下:
[0053]步驟一，制備S1-NPA襯底:對(duì)3cm X 3cm的硅片襯底進(jìn)行包括清洗去污、水熱法腐蝕制備S1-NPA襯底;①取3cm X 3cm的硅片，將硅片置于硫酸和雙氧水體積比4:1的混合溶液中，超聲處理20min，取出用去離子水清洗，以去除硅片表面的有機(jī)雜質(zhì);將硅片放置于體積比為H2O: H2O2: NH4OH = 5: 2:1的混合溶液中，超聲清洗20min，隨后取出用去離子水清洗，以去除硅片表面的有機(jī)物和金屬絡(luò)合物；②利用水熱法腐蝕制備S1-ΝΡΑ:稱取1.0g的Fe(NO3).9H20倒入聚四氟乙烯中，隨后向其中加入20ml去離子水和30ml 40%的HF溶液;將上步清洗的硅片放入溶液中，加蓋放入水熱釜中，隨后將水熱釜放入干燥箱中，180°C恒溫保持30min，自然冷卻