[发明专利]基于Pd膜的致密均匀纳米微结构的柔性氢气传感器

摘要

本发明公开了一种基于Pd膜的致密均匀纳米微结构的柔性氢气传感器，属于柔性氢气传感器技术领域。本发明通过使PSCP单层致密均匀的排列在硅片上，然后将PSCP转移至PDMS(聚二甲基硅氧烷)上，接着固化PDMS并溶解掉PSCP产生具有纳米微结构的PDMS，最后在具有纳米微结构的PDMS表面溅射一层不连续的Pd膜并加载一对Au电极。该发明工艺简单，并且使用的PDMS柔性衬底具有韧性大、弹性模量大等优良性能。由此制备出的柔性氢气传感器，不仅显著提高了其性能，而且大大拓宽了应用范围。

主权项

一种基于Pd膜的致密均匀纳米微结构的柔性氢气传感器，其制作方法包括以下步骤：步骤一、制备单层均匀致密的PSCP模板：1‑1、将粒径为100～300nm、质量浓度为3～5wt％的PSCP水溶液旋涂在亲水化的硅片上并晾干；1‑2、将步骤1‑1中得到的带有单层PSCP薄膜的硅片沉浸入去离子水中，单层PSCP薄膜将漂浮于去离子水面上；1‑3、向去离子水中滴加800～1000μl浓度为0.01mol/L的十二万基硫酸钠溶液，然后用亲水化的硅片将PSCP薄膜从水中捞起并晾干，得到单层均匀致密的PSCP模板；步骤二、制备纳米微结构的柔性衬底：按照比例称取1:10～1:20的PDMS固化剂和PDMS本剂并混合均匀成PDMS溶胶，并在真空下除去气泡；然后将PDMS溶胶旋涂在载有PSCP模板的硅片上面并烘干；将烘干后的PDMS从硅片上揭下，沉浸在丙酮溶液中直至PDMS表面的PSCP模板被完全溶解掉，再清洗PDMS并晾干，形成带有纳米微结构的PDMS柔性衬底；步骤三、制备纳米微结构柔性衬底的氢气传感器：利用磁控溅射或电子束蒸镀的方法将Pd纳米颗粒沉积到带有纳米微结构的PDMS柔性衬底表面，在其表面形成一层不连续的Pd膜，最后再在Pd膜溅射一对Au电极，制备完成柔性氢气传感器。