[发明专利]一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器

说明书

本发明属于蒸汽检测技术领域，尤其涉及一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器。本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜，包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层，采用有机材料，可通过静电纺丝进行制备，制备工艺简单，成本低，并且该传感器膜与低分子量醇类气体的蒸汽接触后，短时间内由白色不透明转变为透明，对目标蒸汽检测前后变化明显且对目标蒸汽十分灵敏，能够用于制备低分子量醇类气体传感器，是一种灵敏有效、工艺简便、成本较低的低分子量醇类气体传感器膜。

技术领域

本发明属于蒸汽检测技术领域，尤其涉及一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器。

背景技术

蒸汽检测在工业、医学和环境等领域都发挥了重要的作用，如工业生产过程中的气体监测、环境大气污染监测、医学呼吸气体分析和爆炸性气体泄漏检测等等。如今，出于对环境污染、工业生产过程以及日常生活中的生活空气安全的要求，避免影响到人类的健康，对检测一些不稳定的、易挥发的有毒蒸汽的气体传感器的开发是必不可少的。众所周知，醇类蒸汽是最常见的蒸汽之一，相关的传感器膜材料已经开发完成或正在被开发中。但是，大多数低分子量醇类气体的传感器膜的制备材料为无机材料及其复合材料、金属氧化物或金属氧化物复合材料，而这些材料在制备成低分子量醇类气体传感器膜的过程中需要复杂的制备工艺以及较高的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器，用于解决现有低分子量醇类气体的传感器膜的制备材料为无机材料及其复合材料、金属氧化物或金属氧化物复合材料，在制备传感器膜的过程中需要复杂的制备工艺以及较高成本的问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜，包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层；

所述虫胶纳米纤维层设置于所述第一支撑高分子层上，所述第二支撑高分子层设置于所述虫胶纳米纤维层上。

优选的，所述低分子量醇类气体选自甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇中的一种或多种。

优选的，所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层的材料为可降解材料；

所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层独立的选自聚乳酸纳米纤维层、聚己内酯纳米纤维层或聚乙烯醇纳米纤维层。

优选的，所述第一支撑高分子层的厚度为70μm～80μm，所述第一支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm～1.0μm；

所述虫胶纳米纤维层的厚度为40μm～160μm，所述虫胶纳米纤维层中的纳米纤维平均直径为0.8μm～2.0μm；

所述第二支撑高分子层的厚度为70μm～80μm，所述第二支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm～1.0μm。

本发明还提供了上述技术方案所述传感器膜的制备方法，包括以下步骤:

a)将第一高分子溶解于第一有机溶剂中，得到第一高分子溶液，采用所述第一高分子溶液进行第一静电纺丝，得到第一支撑高分子层；

b)将虫胶溶解于第二有机溶剂中，得到虫胶溶液，采用所述虫胶溶液进行第二静电纺丝，收集至所述第一支撑高分子层上，得到虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层；

c)将第二高分子溶解于第三有机溶剂中，得到第二高分子溶液，采用所述第二高分子溶液进行第三静电纺丝，收集至所述虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层，得到传感器膜。

优选的，第一有机溶剂和第三有机溶剂独立的选自二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺的混合液、三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺的混合液、二氯甲烷和N，N-二甲基乙酰胺的混合液或三氯甲烷和N，N-二甲基乙酰胺的混合液；