[发明专利]气敏传感器、其制造方法以及使用其感测气体的方法

说明书

本发明提供一种气敏传感器，其包括碳材料的正极和负极。气敏传感器还包括绝缘基板，其中正极和负极附着至绝缘基板，且正极和负极的表面以及正极与负极之间的部分绝缘基板的表面涂覆有吸湿性盐。气敏传感器可在不使用单独的外部水分供应装置的情况下保持传感器电极表面上的水分，并可以在即使不使用高价催化剂金属或高温反应的情况下也以高灵敏度感测气体。

相关申请的交叉引用

本申请基于35 U.S.C.§119(a)要求2018年6月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0071584号的权益，其全部内容引入本文以供参考。

技术领域

本公开内容涉及一种气敏传感器，更具体地涉及包括碳材料的正极和负极的气敏传感器。

背景技术

目前正在开发和使用各种类型的电化学传感器。例如，葡萄糖传感器可以在室温工作，在各种应用中实施，并具有低制造成本，因而通常在商业上很成功。

通常，电化学传感器相当于是3-电极体系，且具体包括起到传感器作用的工作电极、起到接地电路作用且同时对工作电极产生逆反应的对电极、以及产生标准反应电压的参考电极。

已开发出电化学传感器作为液体传感器，其测量基于溶液的反应，并测量通过氧化/还原对反应而在电极表面上产生的电荷的电流密度的变化。由于电化学传感器产生电荷的流动，因此其需要适用于递送所产生电荷的电解质，且通常使用血液、水或导电有机溶剂作为电解质。

同时，市售的气敏传感器通常包括用于使作为感测目标材料的气体冷凝的单独的风扇，供应来驱动该风扇的电力是100mA或更高，并且该电力是用于驱动微控制器单元(MCU)和传感器自身的数倍并引起连续的能量消耗。

此外，需要单独的冷凝装置来冷凝气体中的感测目标材料，其中如果通过使用冷凝装置未使气体冷凝，则难以缩短通常持续30秒至10分钟的气体感测时间。

此外，除非在室温将强氧化剂例如磺酸作为电解质应用于电化学传感器，否则难以测量气体反应，且认为除非使用高价催化剂金属或高温反应，否则几乎不可能测量气体反应。

近来已致力于通过制造基于具有较大表面积的纳米结构的气敏传感器，来与现有传感器相比改善灵敏度和反应速度。然而，传感器的表面须为湿润的以使气体分子吸附于传感器的表面，而由于纳米结构的天然荷叶效应(参见例如图2)，纳米结构显示出较高的疏水性且感测能力劣化。即使在从外部供应液体以解决上述问题时，使纳米结构的表面湿润的效果也劣化，实际上，阻碍了感测目标材料扩散到传感器的整个表面。

发明内容

本公开内容提供一种气敏传感器，其可在不使用强氧化剂且不使用高价催化剂金属和高温反应的情况下实施为具有高灵敏度。

本公开内容还提供一种气敏传感器，其在即使不使用单独的气体冷凝装置和液体供应装置的情况下也使得气敏传感器的表面湿润且具有优异的气体感测灵敏度。

本公开内容提供一种气敏传感器，其包括绝缘基板以及附着至绝缘基板的正极和负极，其中正极和负极的表面以及绝缘基板上的正极与负极之间的部分绝缘基板的表面涂覆有吸湿性盐。

本公开内容还提供一种通过使用气敏传感器对感测目标气体进行感测的气体感测方法。

根据本公开内容的气敏传感器在传感器内在电极之间可具有较低的阻抗，在不使用单独的水分提供部件的情况下在传感器电极的表面上保持水分，并且在不使用强氧化剂且不使用高价催化剂金属和高温反应的情况下优异地实施为具有高灵敏度。

附图说明

本公开内容的上述和其它目的、特征和优点从以下结合附图的具体实施方式将更加明显：

图1是根据本公开内容的气敏传感器的实施方式的图。