[发明专利]聚苯胺纳米线修饰的QCM气体传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1. 一种聚苯胺纳米线修饰的QCM气体传感器，其特征是：在石英晶体微天平的电极表面修饰有直径为80 ~120 nm、长度为500 ~1000 nm的纳米线状结构聚苯胺薄膜。

2.一种根据权利要求1所述的气体传感器的制备方法，其特征是：

步骤如下：

1）取2 ~ 10 mL苯胺单体溶于70 ~ 90毫升水中，搅拌形成均一苯胺溶液；

2）取1 ~ 5 mL高氯酸，溶于15 ~ 30 mL毫升水中，搅拌形成均一高氯酸溶液；

3）将步骤1）、2）所得溶液等体积混合，搅拌均匀得到30 ~50 mL混合溶液；

4）向步骤3）得到的混合溶液中加入0.005 ~ 0.05g羟乙基纤维素；

5） 将石英晶片浸入体积比为1:3的质量分数98%浓硫酸与质量分数30%过氧化氢混合溶液中，两分钟后取出，冲洗干净，在氮气中吹干得到处理后的石英晶体微天平；

6）将上述步骤5）处理后的石英晶体微天平的一个引脚连接至电化学工作站作为工作电极，另一个引脚悬空，以银/氯化银电极作为参比电极，以铂电极作为辅助电极，形成三电极体系，然后置于所述步骤4）得到的溶液，采用恒电位法进行电化学聚合，设置电位为0.5~ 1.0V，反应时间300~800 s，取出后用水冲洗并晾干，表面形成纳米线状结构聚苯胺深绿色薄膜，得到单面修饰的石英晶体微天平；

7）更换石英晶体微天平的引脚，即将另一引脚作为工作电极，重复步骤6），得到双面修饰有聚苯胺纳米线的石英晶体微天平气体传感器。

3.一种利用权利要求1所述的气体传感器进行气体检测的方法，其特征是：

1）将由直径80~120nm、长度为500~1000nm纳米线状聚苯胺修饰的石英晶体微天平传感器，置于石英晶体微天平气体检测系统的气体检测室；

2）向气体检测室中通入氮气，流速为500 mL/min，频率采集系统记录石英晶体微天平的频率变化情况，待其频率稳定；

3）向气体检测室中通入待测气体，流速为50 mL/min，频率采集系统记录通入待测气体之后的QCM频率变化趋势，直至频率达到稳定；

4）比较步骤2）和3）的频率，得到传感器的频率变化值，即为气体传感器对所述待测气体的响应。