[发明专利]一种新型针筒式一体化自供能气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：包括注射器空筒(6)和前端插入注射器空筒(6)中的芯杆(1)，所述注射器空筒(6)内壁设置有相互分离的电极A(3)和电极B(4)，电极A(3)和电极B(4)通过外电路连接，外电路上设置有静电计(8)，所述芯杆(1)前端设置有空心尼龙筒(5)，空心尼龙筒(5)外表面覆盖有气敏薄膜(2)，所述电极A(3)与气敏薄膜(2)之间和电极B(4)与气敏薄膜(2)之间均设置有间隙，所述芯杆通过步进电机进行周期性驱动。

2.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述电极A(3)和电极B(4)通过在有机薄膜材料表面蒸镀电极材料得到，所述有机薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺，所述电极材料为铝、镍、铜、银或金中的一种或多种。

3.按照权利要求2所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述电极A(3)和电极B(4)的厚度为100-200nm。

4.按照权利要求3所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述有机薄膜材料的厚度为30-300μm。

5.按照权利要求1至4任一项所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：电极A(3)和电极B(4)之间的间隙为1-2mm。

6.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述气敏薄膜(2)的材料为聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯胺、聚酰亚胺、尼龙、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、聚酰亚胺或氧化石墨烯中的一种或多种的组合。

7.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述电极A(3)与气敏薄膜(2)之间和电极B(4)与气敏薄膜(2)之间设置的间隙的宽度小于2mm。

8.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述空心尼龙筒(5)设置有多段，相邻两段空心尼龙筒(5)之间通过绝缘材料连接，电极A(3)和电极B(4)的数量分别与空心尼龙筒(5)的段数相同，电极A(3)和电极B(4)相互交错排列，每一段空心尼龙筒(5)的位置与一对相邻的电极A(3)和电极B(4)的位置相互对应。

9.一种按照权利要求1所述的新型针筒式一体化自供能气体传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

[1]取有机薄膜材料清洗、干燥后切割为长方形基片，在基片上镀电极材料，制成电极A和电极B；

[2]用导电胶带将电极A和电极B分别与两根导线相连并引出，然后将电极A和电极B卷曲成圆柱，镀有电极材料的一侧朝内侧，形成一个空筒并紧密贴合在注射器空筒的内壁上，电极A和电极B之间设置间隙；

[3]取尼龙膜裁剪、卷曲成直径小于注射器空筒的圆柱状，形成空心尼龙筒；空心尼龙筒用食人鱼溶液浸泡后清洗、干燥；

[4]在空心尼龙筒外表面生长一层对待检测气体敏感的气敏薄膜；

[5]将经过步骤[4]处理的空心尼龙筒粘接在芯杆的前端，然后将芯杆推入经过步骤[2]处理的注射器空筒中，保持空心尼龙筒与注射器空筒的内壁平行且空心尼龙筒的轴线与注射器空筒的轴线重合。