[发明专利]一种气敏传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种气敏传感器及其制备方法，用于提高气敏传感器的气敏特性，以提高气敏传感器的灵敏度。其中的气敏传感器的制作方法包括：通过聚偏氟乙烯PVDF和聚苯胺PAN，制作具有多个孔洞结构的气体感应材料；在绝缘基板上形成第一电极和第二电极，以及气体感应层，其中，所述第一电极和所述第二电极位于所述气体感应层的同一侧的相对两端，所述气体感应层由所述气体感应材料形成。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种气敏传感器及其制备方法。

背景技术

气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器，它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。

气敏传感器中的气敏元件感应气体时，气体与气敏元件接触，并吸附或流动在气敏元件上，使得气敏元件的电特性改变，从而检测出气体。

但是，目前的气敏传感器中的气敏元件的结构较为紧致，只有气敏元件的表面可以感应气体，所以气敏元件的电特性改变幅度较小，即气敏传感器的灵敏度较低。

发明内容

本申请实施例提供一种气敏传感器及其制备方法，用于提高气敏传感器的气敏特性，以提高气敏传感器的灵敏度。

第一方面，本申请实施例提供了一种气敏传感器的制作方法，该方法包括：

通过聚偏氟乙烯PVDF和聚苯胺PAN，制作具有多个孔洞结构的气体感应材料；

在绝缘基板上形成第一电极和第二电极，以及气体感应层，其中，所述第一电极和所述第二电极位于所述气体感应层的同一侧的相对两端，所述气体感应层由所述气体感应材料形成。

本申请实施例提供了一种新的材料，用于制作气敏传感器中用于感应气体的气体感应层。这种新的材料可以通过聚偏氟乙烯和聚苯胺制成，聚苯胺用于感应气体，聚偏氟乙烯可以用于扩大聚苯胺感应气体的面积。例如，将聚偏氟乙烯制成为具有多个孔洞的结构，这样聚苯胺游离在孔洞中，感应气体时，与气体的接触面积为聚苯胺分子的表面积，也就是多个孔洞的内表面积，相较于聚苯胺与气体接触的表面来说，增大了感应气体的表面积，从而增大了气敏元件的电特性改变幅度，提高了气敏传感器的灵敏度。

在一种可能的实施方式中，通过聚偏氟乙烯PVDF和聚苯胺PAN，制作具有多个孔洞结构的气体感应材料，包括：

采用第一溶剂溶解PVDF，使得所述PVDF具有多个孔洞；

在具有多个孔洞结构的PVDF中掺杂PAN，形成所述气体感应材料。

本申请实施例中，制作气体感应材料时可以先采用溶剂溶解聚偏氟乙烯，以将聚偏氟乙烯从球晶结构变成孔洞结构，再在溶解后的聚偏氟乙烯中填充掺杂用于感应气体的聚苯胺。

在一种可能的实施方式中，所述第一溶剂与所述PVDF的配比为50:1～150:1。

溶剂与聚偏氟乙烯的不同配比，得到的气体感应材料感知气体的灵敏度也有所不同。本发明实施例中，优选，溶剂和聚偏氟乙烯的配比位于50:1～150:1，以尽量保证得到的气体感应材料感知气体的灵敏度。

在一种可能的实施方式中，在绝缘基板上形成第一电极和第二电极，以及气体感应层，包括：

采用旋涂方式将所述气体感应材料涂覆在所述绝缘基板上，形成所述气体感应层；

在所述气体感应层远离所述绝缘基板一侧的相对两端形成所述第一电极和所述第二电极。

在一种可能的实施方式中，在绝缘基板上形成第一电极和第二电极，以及气体感应层，包括：

在所述绝缘基板上的相对两端形成所述第一电极和所述第二电极；

采用旋涂方式将所述气体感应材料涂覆在所述第一电极和所述第二电极所在层上形成所述气体感应层。