[发明专利]一种氨气传感器用传感膜的制备及应用

权利要求书

1.一种氨气传感器用的传感膜，其特征在于：所述传感膜采用材料为聚苯胺与还原氧化石墨烯复合材料；所述聚苯胺为纳米尖刺状结构、且其生长于还原氧化石墨烯层状结构表面；

所述尖刺状结构是指纳米棒状结构的直径由一端向另一端逐渐减小，所述聚苯胺尖刺底部的直径为20-100 nm，长度10-500 nm；

所述聚苯胺与还原氧化石墨烯复合材料中聚苯胺的质量百分含量为30-90%，还原氧化石墨烯为片层状结构；

所述传感膜按照以下步骤进行制备：

（1）配制浓度为0.01-5 mg/mL氧化石墨烯水溶液；

（2）采用原位聚合法制备PANI复合纳米片：按照苯胺与甲苯体积比1：10-50将苯胺加入甲苯中搅拌，形成均匀的混合溶液，称为溶液A；

于离子水中先后加入氧化石墨烯水溶液、过硫酸铵和浓盐酸为溶液B；

将溶液A加入到溶液B中进行聚合，A、B溶液体积比为0.1：10，其中苯胺单体、过硫酸铵、盐酸的摩尔比为：1：0.01-0.3：100-5000，最终混合液中苯胺单体摩尔浓度为0.01-0.5 M；室温下搅拌2-24h，期间聚苯胺在还原氧化石墨烯表层均匀生长；

（3）反应后得到一种均匀分散的溶液，用甲醇和1M的盐酸水溶液分别依次洗涤三到五次；

（4）洗涤后产物置于去离子水中，在90-200 ℃下微波水热反应10-100分钟；

（5）反应产物于30-80℃下干燥后，即得聚苯胺/还原氧化石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的传感膜，其特征在于：所述传感膜的厚度为10-1000 nm。

3.根据权利要求1所述的传感膜，其特征在于：所述传感器的工作温度为0-100℃；其原理在于，氨气流通前后，聚苯胺与还原氧化石墨烯复合材料发生质子酸掺杂和脱掺杂过程，其电阻会发生明显改变。

4.一种权利要求1-3任一所述的传感膜在氨气传感器中的应用。