[发明专利]一种CeO2

权利要求书

1.一种CeO₂/g-C₃N₄杂化膜在湿度传感器中的应用，其特征在于：所述湿度传感器包括基板、结合于所述基板上的湿敏材料，以及连通于所述湿敏材料上的电阻值检测装置，所述湿敏材料为氧化铈和石墨碳氮化物制备而成的氧化铈-石墨碳氮化物杂化膜。

2.一种制备基于CeO₂/g-C₃N₄杂化膜的湿度传感器的制备方法，其特征在于，CeO₂/g-C₃N₄杂化膜的湿度传感器为权利要求1所述的湿度传感器，方法包括如下步骤：

(1)制备g-C₃N₄：煅烧尿素，制备得到g-C₃N₄；

(2)制备CeO₂：煅烧Ce(NO₃)₃·6H₂O，制备得到CeO₂；

(3)制备CeO₂/g-C₃N₄杂化膜，

①将5g g-C₃N₄颗粒和3g CeO₂颗粒分散到100mL甲醇中并均匀搅拌，超声处理0.5小时，以获得分布均匀的溶液；②然后将该溶液置于通风橱中并搅拌24小时以除去甲醇并产生黄色固体颗粒；③将固体颗粒在马弗炉中于150℃烘烤4小时，以获得CeO₂/g-C₃N₄复合材料；④将500mg的CeO₂/g-C₃N₄复合材料加入20mL去离子水中，超声振荡搅拌溶液1小时后静置10h；⑤将上层的透明液滴加入到玻璃纤维环氧树脂覆铜基板上，形成湿度敏感的传感膜；⑥将基板置于60℃的真空烤箱中静置4h。

3.根据权利要求2所述的基于CeO₂/g-C₃N₄杂化膜的湿度传感器的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中g-C₃N₄的制备方法为：将20g尿素添加到坩埚中，用铝箔覆盖其顶部后盖上盖子，将坩埚放入煅烧炉中并在550℃下煅烧4h，得到浅黄色g-C₃N₄。

4.根据权利要求2所述的基于CeO₂/g-C₃N₄杂化膜的湿度传感器的制备方法，其特征是，所述步骤(2)中CeO₂的制备方法为：在流动的空气中于550℃下煅烧Ce(NO₃)₃·6H₂O 4小时，获得不规则的CeO₂纳米粒子。

5.一种CeO₂/g-C₃N₄杂化膜在湿度传感器中的应用，所述湿度传感器具有如权利要求1所述湿度传感器的结构或通过权利要求2-4任一项所述的方法制备，其特征在于，所述湿度传感器应用于呼吸湿度检测、人体皮肤干燥监测、就坐时间检测和运动状态监测。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征是，将湿度传感器应用于运动状态监测装置，使运动员通过监测和控制呼吸和心率来达到最佳的训练效果：用踏板发电机模拟运动员的骑行过程，在运动员的面罩上安装了湿度传感器，在运动员的脉搏点上安装了心率监测器，以便实时监测和分析运动员的呼吸和心率，运动员使用检测设备以不同的速度骑行一分钟，分别采集两个传感器的响应值。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征是，将湿度传感器应用于人体皮肤干燥监测装置：将监测装置戴在前额、脖子、手臂和膝盖上，以检测跑步时皮肤的干燥程度；在30分钟的跑步中，选择额头作为皮肤干燥的主要检测部位；测试不同运行速度下传感器电容响应值的变化。