[发明专利]一种基于掺杂SnO2 有效
申请号: | 201810530230.7 | 申请日: | 2018-05-29 |
公开(公告)号: | CN108981981B | 公开(公告)日: | 2020-05-12 |
发明(设计)人: | 杨为家;何鑫;张弛;刘均炎;沈耿哲;吴健豪;刘俊杰;刘铭全;刘艳怡;王诺媛 | 申请(专利权)人: | 五邑大学 |
主分类号: | G01L1/22 | 分类号: | G01L1/22 |
代理公司: | 广州市红荔专利代理有限公司 44214 | 代理人: | 吴伟文 |
地址: | 529020 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 掺杂 sno base sub | ||
1.一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器的制备方法,所述的透明柔性压力传感器包括由下至上依次排列的第一PDMS薄膜层、掺杂SnO2纳米导电网络层、电极、以及第二PDMS薄膜层;
其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
S1)、制备掺杂SnO2纳米导电网络前驱体,使用静电纺丝在干净的ZnO/衬底上制备掺杂SnO2纳米导电网络前驱体;
具体工艺为:将0.4-0.8g氯化锡SnCl2·2H2O和4.4-10g二甲基甲酰胺DMF溶解到4.4-15g乙醇溶液中,充分搅拌0.2-2h;再将0.8-2g聚乙烯吡咯烷酮和0.005-0.02g氟化钠NaF溶解于上述溶液,充分搅拌0.2-2h;然后将前驱液注入玻璃注射器中,加上7.5-10kV高电压,均匀挤出形成电纺丝;
S2)、制备掺杂SnO2纳米导电网络:将步骤S1)制备的掺杂SnO2纳米导电网络前驱体样品转移至箱式电阻炉中,以5-15℃/min的速率将衬底温度升温到400-800℃,保温2-10h,使掺杂SnO2纳米导电网络前驱体全部烧结为掺杂SnO2纳米导电网络;
S3)、涂覆第一PDMS薄膜层:在室温下将PDMS前驱体溶液涂覆到掺杂SnO2纳米导电网络上,并在100-120℃下固化0.5-2小时,得到第一PDMS薄膜层;
具体涂覆工艺为:300-500rps的速率下,涂覆30-60s,然后将转速调整为1500-2000rps,接着涂覆10-20s,接着将转速调大至5000-6000rps,再涂覆60-120s;在涂覆过程中,滴加10-20滴PDMS前驱体,即可在掺杂SnO2纳米导电网络上获得均匀的PDMS薄膜;
S4)、剥离衬底:使用浓度为0.01-0.2mol/L的醋酸溶液浸泡30-300s,即可将掺杂SnO2纳米导电网络、PDMS复合薄膜从衬底上剥离出来;
S5)镀电极:在掺杂SnO2纳米导电网络/PDMS复合薄膜两端上涂覆导电银浆或者透明导电胶带,并引出连接导线,得到电极;
S6)制备第二PDMS薄膜层:采用喷雾成膜的方法在掺杂SnO2纳米导电网络和电极上均匀形成一层厚度为0.2-1μm的第二PDMS薄膜层。
2.根据权利要求1所述的一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器的制备方法,其特征在于:所述的掺杂SnO2纳米导电网络层的纳米纤维的直径为10-900nm。
3.根据权利要求2所述的一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器的制备方法,其特征在于:所述掺杂SnO2纳米导电网络层掺杂的元素为Sb或者F。
4.根据权利要求1所述的一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器的制备方法,其特征在于:步骤S1)中,ZnO薄膜的尺寸为2-10nm,衬底为Si、蓝宝石、石英、玻璃、耐弱酸腐蚀的金属片中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器的制备方法,其特征在于:第一PDMS薄膜层的厚度为0.5-100μm。
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