[发明专利]质子酸掺杂聚苯胺材料和室温氨气传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种质子酸掺杂聚苯胺材料的制备方法，其包括以下步骤：

室温下将苯胺与质子酸混合得到预混溶液，向所述预混溶液中加入模板剂先进行超声混合再进行冰水浴处理，得到超声分散溶液，向所述超声分散溶液中滴入氧化剂并静置反应20h～30h，制得质子酸掺杂聚苯胺材料；

分别采用去离子水和乙醇对所述质子酸掺杂聚苯胺材料进行离心清洗处理，制得聚苯胺墨水；然后向所述聚苯胺墨水中加入成膜剂，制得喷涂混合液，最后将所述喷涂混合液喷涂到衬底的表面，经干燥处理后在所述衬底的表面制得质子酸掺杂聚苯胺薄膜；

其中，所述成膜剂为蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂或硝酸纤维成膜剂；所述聚苯胺墨水与所述成膜剂的体积比为（1～4）：1；

其中，所述质子酸为草酸、柠檬酸、樟脑磺酸或苯甲酸；所述模板剂为壳聚糖、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、D-葡萄糖或十二氨基苯磺酸钠；所述苯胺、所述质子酸、所述模板剂和所述氧化剂的摩尔比为1：（2～3）：（2～3）：（5～10）；所述氧化剂为双氧水或过硫酸铵；所述衬底为陶瓷层、聚乙烯层、聚对苯二甲酸乙二酯层、纸张层或聚氯乙烯薄膜层。

2.一种质子酸掺杂聚苯胺材料，其特征在于，所述质子酸掺杂聚苯胺材料是由权利要求1所述的制备方法制得的。

3.一种室温氨气传感器的制备方法，其包括以下步骤：

制备敏感膜：采用权利要求1提供的方法制备质子酸掺杂聚苯胺材料；向所述质子酸掺杂聚苯胺材料中加入成膜剂，制得喷涂混合液；将所述喷涂混合液喷涂到衬底的表面，经干燥处理后在所述衬底的表面制得敏感膜；其中，所述成膜剂为蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂或硝酸纤维成膜剂；

制备电极层：在所述敏感膜的表面制备电极层。

4.根据权利要求3所述的室温氨气传感器的制备方法，其特征在于，在所述制备敏感膜的步骤中，所述喷涂混合液的制备方法包括：分别采用去离子水和乙醇对所述质子酸掺杂聚苯胺材料进行离心清洗处理，制得聚苯胺墨水；然后向所述聚苯胺墨水中加入所述成膜剂，制得所述喷涂混合液；其中，所述聚苯胺墨水与所述成膜剂的体积比为（1～4）：1。

5.根据权利要求4所述的室温氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述衬底为陶瓷层、聚乙烯层、聚对苯二甲酸乙二酯层、纸张层或聚氯乙烯薄膜层。

6.根据权利要求5所述的室温氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述电极层为银胶材质的叉指状电极层。

7.一种室温氨气传感器，它包括衬底、形成在所述衬底上的敏感膜和形成在所述敏感膜上的电极层，其特征在于，所述敏感膜包括权利要求2所述的质子酸掺杂聚苯胺材料。