[发明专利]一种多胺分子改性碳纤维构成的高灵敏度电场传感器

权利要求书

1.本发明公开了一种多胺分子改性碳纤维高灵敏度电场传感器，具体地说是一种以碳纤维为电极材料，通过多胺类物质接枝改性，然后经剪裁固定、导线引出、密封而制备的一种对水中电场信号具有高灵敏度响应的传感器，所述碳纤维表面含有丰富的活性含氮基团，能够将外界电场变化引起的表面双电层变化转化为电信号。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：首先将一定量的碳纤维加入到硝酸溶液中高温下反应一段时间，经多次水洗至洗涤液呈中性，然后在碳纤维表面涂覆一层多胺分子并高温处理。

3.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：碳纤维表面改性包括氧化和接枝多胺分子两步，其中，表面氧化包括化学氧化、电化学氧化，多胺分子包括多乙烯亚胺、甲二胺、尿素、三聚氰胺、聚乙烯亚胺。

4.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：将碳纤维丝束剪裁成一定的长度和质量并将其一端使用环氧树脂固定在特制的固化腔中。

5.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：在环氧树脂固定的一端电镀一层导电性较好的金属，然后在镀层上焊接导线。

6.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：使用环氧树脂将镀层和焊点部分密封在特制的固化腔中。

7.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：将碳纤维放置在特制的多孔保护罩中，使碳纤维在流动的水中保持静置。

8.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：当外界电场变化时，会引起碳纤维表面离子层的变化，进而改变其电极电势，通过记录碳纤维电极对之间电位差变化来反推外界电场分布规律。

9.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：所述碳纤维电场传感器具有0.001 Hz以上的频率灵敏度范围。

10.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：所述碳纤维电场传感器具有1 mV以上的振幅灵敏度范围。

11.根据权利要求1所述的高灵敏度碳纤维电场传感器，其特征在于：所述碳纤维电场传感器可用于海洋或河流等水中电场信号的探测。