[发明专利]基于有序介孔碳的柔性可拉伸气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于有序介孔碳的柔性可拉伸气体传感器的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将F127树脂杂化薄膜放在激光下进行刻写，得到有序介孔碳图案；

2)将F127树脂杂化薄膜上的有序介孔碳图案转移到柔性基底聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜上；

3)在转移好的传感器电极上涂敷上金属银薄膜；

4)在传感器的传感区滴涂上气体敏感材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述F127树脂杂化薄膜的制备过程是：以嵌段共聚物为导向，将Pluronics F127共聚物颗粒与醇溶性酚醛树脂粉末在乙醇介质中混合搅拌，搅拌完成后静置一段时间；然后在硅片上进行旋涂，旋涂完成后静置一段时间，形成F127树脂杂化薄膜；将涂有F127树脂杂化薄膜的硅片放入真空干燥箱中进行烘干，最后冷却即得。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将酚醛树脂与Pluronics F127共聚物的质量比设定为1：1，酚醛树脂、Pluronics F127共聚物的质量之和与乙醇的质量比为2：8，酚醛树脂与Pluronics F127共聚物混合均匀，杂化薄膜的厚度为60-70μm；酚醛树脂与F127共聚物在乙醇介质中的搅拌温度为40℃，搅拌速度设定为2000转每分钟，搅拌2个小时。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，搅拌完成后需要静置，放入真空箱中，静置时间设定为半小时，把溶液中的气泡完全除去；将溶液用注射器滴涂在硅片上，用匀胶机进行旋涂，匀胶机的转速低速设为800转每分钟用来将溶液铺开，低速旋转的时间设定为15秒，再用高速2000转每分钟将膜均匀甩开，匀胶机高速旋转时间设定为45秒；将硅片放入真空干燥箱的温度后，抽去空气，温度设定为100摄氏度，真空干燥箱时间为12～24h小时；将烘干完的薄膜取出放在室温环境冷却半个小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述激光采用CO2激光器，在F127定向树脂杂化薄膜上进行激光加工有序介孔碳，制备出有序介孔碳图案；激光源为连续激光或脉冲激光；所述CO2激光器的工作功率调到5-6W，激光打印速度为130-150mm/s。

6.一种基于有序介孔碳的柔性可拉伸气体传感器，该传感器包括柔性基底、传感区、电极；其特征在于：在柔性基底上表面设置由有序介孔碳制成的叉指电极，叉指电极的两个支腿涂覆导电涂层；在叉指电极的叉指区域滴涂气体敏感材料，气体敏感材料用于导通叉指电极同时形成传感区域。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述叉指电极的整体尺寸为长1.5厘米，宽1.0厘米。

8.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述气体敏感材料为MoS₂或CuO-ZnO纳米材料。

9.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，在传感区域滴涂气体敏感纳米材料，阵列后能在多种气体混合物中识别气体种类并检测出相应气体浓度。