[发明专利]一种二氧化氮气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化氮气体传感器，包括衬底(1)，所述衬底(1)的上表面设置有叉指电极(2)，所述叉指电极(2)表面沉积有还原的氧化石墨烯薄膜(3)，叉指电极(2)与还原的氧化石墨烯薄膜(3)共同形成覆膜叉指电极结构，其特征在于，在覆膜叉指电极结构表面沉积有聚N-甲基吡咯薄膜(4)，所述聚N-甲基吡咯薄膜(4)中，少数聚N-甲基吡咯材料透过还原的氧化石墨烯薄膜(3)缝隙与叉指电极(2)相接触，多数聚N-甲基吡咯材料沉积于还原的氧化石墨烯薄膜(3)表面。

2.如权利要求1所述的一种二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述衬底(1)为二氧化硅或硅材料的衬底。

3.如权利要求1所述的一种二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述聚N-甲基吡咯薄膜是采用气喷成膜方法沉积形成的。

4.一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将还原的氧化石墨烯溶液沉积在叉指电极(2)上，所述叉指电极(2)固定在衬底(1)上；

B.将沉积有还原的氧化石墨烯的叉指电极(2)放置在真空干燥箱中，进行干燥处理以生成连续的还原的氧化石墨烯薄膜(3)；

C.将聚N-甲基吡咯溶液沉积在经过步骤B处理后的叉指电极(2)上，并进行干燥处理。

5.如权利要求4所述的一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤A中，将还原的氧化石墨烯溶液通过气喷成膜的工艺沉积在清洗过的叉指电极(2)上。

6.如权利要求5所述的一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述干燥处理为在60℃温度中进行干燥。

7.如权利要求6所述的一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述聚N-甲基吡咯溶液通过以下步骤获得：

C1.在一个两口烧瓶中分别装上滴液漏斗和氮气入口管，加入1克三氯化铁和氯仿，对其进行电磁搅拌，通入氮气鼓泡，滴加5克N-甲基吡咯单体，在0℃下反应3小时；

C2.将步骤C1得到的反应混合物倒入甲醇中，除去反应生成的二氯化铁和未反应的三氯化铁，过滤收集聚合物沉淀；

C3.用甲醇对步骤C2中沉淀后的聚合物进行洗涤并进行真空干燥处理，得到黑色粉末状聚N-甲基吡咯；

C4.将黑色粉末状聚N-甲基吡咯溶解得到聚N-甲基吡咯溶液。

8.如权利要求7所述的一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，步骤C中所述干燥处理采用真空干燥的方式，并且所述真空干燥的时间为两天。

9.如权利要求8所述的一种二氧化氮气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤C中，将聚N-甲基吡咯溶液通过气喷成膜的工艺沉积在经过步骤B处理后的叉指电极(2)表面。