[发明专利]一种气体检测装置、传感器、光子晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种气体检测装置，其特征在于，包括光源、耦合器、传感器、检测器，所述传感器包括光纤、薄膜，所述光纤包括位于两端的入射端面和出射端面，所述薄膜设置在所述出射端面；

所述光源被提供来从所述入射端面向所述光纤内输入光线，所述耦合器被提供来将所述光纤中由所述薄膜反射形成的回射光导入所述检测器，所述检测器被提供来检测所述回射光；

所述薄膜由光子晶体制作而成，且所述光子晶体包括第一单元和第二单元，所述第一单元为连续相，所述第一单元内均匀分布有多个孔隙，所述第二单元为分散相，所述第二单元分散在所述第一单元的所述多个孔隙内，所述第二单元与所述第一单元的介电常数不同，所述第二单元能够与所述传感器的气体检测对象作用而改变所述光子晶体的光学特性；

所述光子晶体具有反蛋白石结构，所述第一单元为二氧化硅，第二单元为量子点，量子点为核壳结构，所述量子点的核层为碳量子点，壳层为支化聚乙烯亚胺；支化聚乙烯亚胺能够与所述气体检测对象发生化学反应。

2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，第一单元具有反蛋白石结构，且所述第一单元通过如下方法制作而成：

提供二氧化硅的前驱体；将所述前驱体与成孔剂混合，获得混合物；使所述混合物中的前驱体以二氧化硅的形式固化为连续相并去除所述成孔剂以形成所述孔隙；

所述第二单元是通过在碳量子点表面修饰支化聚乙烯亚胺制作而成的。

3.根据权利要求2所述的气体检测装置，其特征在于，所述前驱体由正硅酸乙酯配制而成，所述成孔剂为聚苯乙烯微球；

使所述混合物中的前驱体以二氧化硅的形式固化为连续相并去除所述成孔剂以形成所述孔隙是通过以下方式进行的：

使所述前驱体中的正硅酸乙酯发生缩聚反应形成凝胶，经过烧结使所述聚苯乙烯微球气化且凝胶状态的正硅酸乙酯反应形成二氧化硅。