[发明专利]感应电阻、其制备方法及乙醇传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应电阻、其制备方法及使用该感应电阻的乙醇传感器。

背景技术

随着交通运输业的迅猛发展，机动车和拥有驾驶执照的人员数量迅速增长，交通事故频繁发生。在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起；而造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关。目前，对酒驾及醉驾的处罚力度明显加强，每百毫升血液酒精含量大于20毫克为酒后驾驶，大于80毫克即为醉酒驾驶。

目前，血乙醇浓度检测的主要方法有分光光度法、呼气法等方法。呼气法由于不需要样本预处理，不必要抽取静脉血而得到了广泛的应用。常用的用来测试乙醇浓度的感应电阻为由Fe₂O₃-TiO₂-SnO₂复合材料制成的薄膜。然而，该感度较低，响应时间较长。

发明内容

基于此，有必要提供一种敏感度较高的感应电阻、其制备方法及使用该感应电阻的乙醇传感器。

一种感应电阻，应用于乙醇传感器中以检测乙醇的浓度，其特征在于，所述感应电阻的材料包括二氧化钛-石墨烯复合材料和环氧树脂，所述二氧化钛-石墨烯复合材料与所述环氧树脂的质量比为10:1~20:1。

在其中一个实施例中，所述二氧化钛-石墨烯复合材料中二氧化钛与石墨烯的质量比为1:7~1：40。

一种感应电阻的制备方法，包括如下步骤：

将氧化石墨、硫酸钛及氨水加入水中，超声分散形成含有氧化石墨烯及二氧化钛的悬浮液；

将所述含有氧化石墨烯及二氧化钛的悬浮液过滤后洗涤，得到负载有二氧化钛的氧化石墨烯；

在保护性气体的氛围下，将所述负载有二氧化钛的氧化石墨烯升温至600℃~1000℃，并保温10min~100min，冷却后得到二氧化钛-石墨烯复合材料；及

将所述二氧化钛-石墨烯复合材料与环氧树脂混合、研磨、压制成型，得到所述感应电阻，所述二氧化钛-石墨烯复合材料与所述环氧树脂的质量比为10:1~20:1。

在其中一个实施例中，所述氧化石墨与所述硫酸钛的质量比为1:1~20:1。

在其中一个实施例中，所述氨水的质量浓度为25%，所述硫酸钛与所述氨水的固液比为1g：1L~50g：1L。

在其中一个实施例中，将所述含有氧化石墨烯及二氧化钛的悬浮液过滤后将过滤得到的固体物在100℃下真空干燥24h~48h得到负载有二氧化钛的氧化石墨烯。

在其中一个实施例中，所述二氧化钛-石墨烯复合材料中二氧化钛与石墨烯的质量比为1:7~1：40。

在其中一个实施例中，所述保护性气体选自氩气及氮气中的至少一种。

一种乙醇传感器，用于检测乙醇的浓度，所述乙醇传感器包括上述感应电阻。

在其中一个实施例中，所述乙醇传感器还包括用于测试所述感应电阻的电阻值的电路。

上述感应电阻中含有二氧化钛-石墨烯复合材料，且二氧化钛吸附乙醇后会引起电导率的变化，从而可以将感应电阻应用于乙醇传感器中以检测乙醇的浓度；由于石墨烯为片层结构，二氧化钛均匀的分散在石墨烯的片层之间，从而使得感应电阻的灵敏度较高；感应电阻的制备方法较为简单，通过将氧化石墨在水中超声分散形成氧化石墨烯，氧化石墨烯吸附悬浮液中的生成的二氧化钛，最终使得二氧化钛均匀的负载在石墨烯的片层之间，二氧化钛吸附乙醇后会引起电导率的变化，从而制备的感应电阻对乙醇的敏感度较高；上述乙醇传感器通过使用上述感应电阻可以提高测试乙醇浓度时的灵敏度。

附图说明

图1为一实施方式的感应电阻的制备方法的流程图；

图2为一实施方式中测试感应电阻的电阻值的电桥电路图；

图3为一实施方式中感应电阻与铜板组装后的侧视图；

图4为图3中的感应电阻与铜板组装后的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的感应电阻，应用于乙醇传感器中以检测乙醇的浓度，该感应电阻的材料包括二氧化钛-石墨烯复合材料及环氧树脂，二氧化钛-石墨烯复合材料与环氧树脂的质量比为10:1~20:1。

优选的，二氧化钛-石墨烯复合材料中二氧化钛与石墨烯的质量比为1：7~1：40。