[发明专利]方酰胺聚合物、基于方酰胺聚合物的VOC传感器及其制备方法有效
申请号: | 201910507730.3 | 申请日: | 2019-10-18 |
公开(公告)号: | CN110596203B | 公开(公告)日: | 2021-09-28 |
发明(设计)人: | 路建美;贺竞辉 | 申请(专利权)人: | 苏州大学 |
主分类号: | G01N27/12 | 分类号: | G01N27/12;C08G73/02 |
代理公司: | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人: | 孙周强;陶海锋 |
地址: | 215137 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 方酰胺 聚合物 基于 voc 传感器 及其 制备 方法 | ||
本发明公开了基于方酰胺聚合物的VOC传感器及其制备方法,合成了三种基于离子共轭方酰胺聚合物的气敏材料,并刷涂在叉指电极上制备成挥发性有机物气体传感器件。本发明的基于方酰胺聚合物的VOC传感器显示出对挥发性有机气体拥有优秀的灵敏度和选择性。
技术领域
本发明属于有机半导体器件技术领域,具体涉及基于方酰胺聚合物的挥发性有机物传感器及其制备方法和用途。
背景技术
对于复杂的应用环境来说,很多情况下都不止存在一种挥发性有机气体,而已有的有机半导体传感器也很难对挥发性有机气体进行多组分、低浓度的检测。因此,在环境检测和人体健康保护过程中,开发一个准确、高效并对多组分低浓度挥发性有机物有响应的气体传感器是非常必要的。挥发性有机物(voc)是指是在常温下,沸点50°C至260°C的各种有机化合物的总称,其主要分为有机含氧化合物、有机含氮化合物、有机含硫化合物等几大类。VOC可参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要影响。同时,大多数VOC具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,也是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前驱体。VOC的来源主要包括室内和室外两部分:在室外,主要是来自于燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等;而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、汽车内饰件生产、清洁剂和人体本身的排放等。由于有机物的种类繁多,排放情况复杂,污染源的检测装置成为目前VOCs治理中的一大瓶颈。要对污染治理设施实行有效的监管,必须安装能够远程监控、经济实用的在线监测装置。检测装置除了能够对VOC进行检测以外,还要能够对必要工艺废气的特征污染物进行检测。目前该类装置的成本太高,难以推广使用,低端装置质量上不过关,使用性能很差。因此,需要采取措施鼓励针对总烃含量和针对不同特征污染物含量的在线监测装置的开发应用。
发明内容
针对上述情况,本发明采用一种在叉指电极表面涂覆方酰胺聚合物来制备VOC传感器,并且通过在不同浓度的VOC观察传感器的电流变化来检测不同浓度VOC。本发明的传感器制作方便,价格低廉,稳定性好。
本发明采用如下技术方案:
一种基于方酰胺聚合物的VOC传感器,所述基于方酰胺聚合物的VOC传感器包括叉指电极以及涂覆于叉指电极上的方酰胺聚合物膜;所述方酰胺聚合物为PEAB、PDBS、PAPS中的一种。
用于VOC传感器气敏材料的方酰胺聚合物,所述方酰胺聚合物为PEAB、PDBS、PAPS中的一种。
用于VOC传感器气敏材料的传感电极,所述用于VOC传感器气敏材料的传感电极由叉指电极以及涂覆于叉指电极上的方酰胺聚合物膜组成;所述方酰胺聚合物为PEAB、PDBS、PAPS中的一种。
本发明以单独的方酰胺聚合物作为VOC传感器的气敏材料;所述方酰胺聚合物为PEAB、PDBS、PAPS中的一种,具体的:
所述PEAB的化学结构式如下:
其中,n为20~50;
所述PDBS的化学结构式如下:
其中,n为20~50;
所述PAPS的化学结构式如下:
上述结构式中,n为20~50。
本发明所述基于方酰胺聚合物的VOC传感器的制备方法包括以下步骤,将方酰胺聚合物与溶剂的混合后涂覆在位于基板上的叉指电极上,干燥,得到基于方酰胺聚合物的VOC传感器。
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