[发明专利]一种氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种QCM湿度传感器，其特征在于，以氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜作为石英晶体微天平QCM质量型传感器的湿敏材料，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜由氯化钴/高分子聚合物复合微纳米纤维组成，所述微纳米纤维由溶液电纺法制得，微纳米纤维中的氯化钴与高分子聚合物的质量百分比为1:1，所述微纳米纤维的颜色、质量和电导率随湿度变化。

2.如权利要求1所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜的微纳米纤维的平均直径为200～400nm。

3.如权利要求1所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜在干燥环境下为蓝色，在湿润环境下为粉红色，所述的微纳米纤维的电导率随湿度增大而增长，质量随湿度增大而增大。

4.如权利要求1所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的高分子聚合物为聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯烷醇、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、尼龙中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)配置纺丝前驱液：将氯化钴和高分子聚合物材料共溶于溶剂中，用磁力搅拌机进行搅拌，直至溶质完全溶解，形成透明的纺丝前驱液；

(2)电纺纤维：将步骤(1)配得的纺丝前驱液置于静电纺丝装置连通纺丝喷头的储液机构中进行电纺，在接收极上收集到氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜。

6.如权利要求5所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述步骤(2)的纺丝喷头到接收极的纺丝距离为5-30厘米，纺丝电压为10-25千伏。

7.如权利要求5所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜的制备方法包括以下步骤：

(1)配置纺丝前驱液：配置氯化钴的质量百分比含量为6％，尼龙的质量百分比含量为6％，甲酸的质量百分比含量为88％的溶液，用磁力搅拌器将溶液搅拌至溶质完全溶解得纺丝前驱液；

(2)电纺纤维：将配置好的纺丝前驱液用于静电纺丝，纺丝电压为25千伏，纺丝距离为30厘米，将溶液纺成微纳米纤维，最终沉积为氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜。

8.如权利要求5所述的一种QCM湿度传感器，其特征在于，所述的氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜的制备方法包括以下步骤：

(1)配置纺丝前驱液：配置氯化钴的质量百分比含量为7％，聚丙烯腈含量为7％，N-N二甲基甲酰胺含量为86％，用磁力搅拌器将溶液搅拌至溶质完全溶解得纺丝前驱液；

(2)电纺纤维：将配置好的纺丝前驱液用于静电纺丝，纺丝电压为22千伏，纺丝距离为15厘米，将溶液纺成微纳米纤维，最终沉积为氯化钴湿敏电纺微纳米纤维膜。