水分散聚苯胺/碳纳米管复合电阻型薄膜气敏元件及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水分散聚苯胺/碳纳米管复合电阻型薄膜气敏元件及其制备方法，它是在叉指金电极上涂覆一层水分散聚苯胺/碳纳米管复合敏感薄膜。其气体敏感薄膜是由聚苯胺和碳纳米管的复合物所组成。该方法制备工艺简单，条件温和，适用于批量生产。所制备的气敏元件对氨气具有测量范围宽，响应灵敏度高，恢复性佳，线性好，在室温下检测等优点，可广泛应用于工农业生产过程中及大气环境中氨气浓度的室温精确测量。

主权项

一种水分散聚苯胺/碳纳米管复合电阻型薄膜气敏元件，其特征在于：在叉指金电极上连接有引线，在叉指金电极表面涂覆有气敏薄膜，气敏薄膜为聚苯胺和碳纳米管的复合物；所述的叉指金电极的叉指宽度为20～200μm，叉指间隙为20～200μm；所述聚苯胺/碳纳米管复合电阻型薄膜气敏元件的制作方法，其特征在于：1)清洗叉指金电极，烘干备用；2)配置聚苯乙烯磺酸的水溶液，其中聚苯乙烯磺酸的分子量为8000‑100000，浓度为0.5～10mg/mL；将碳纳米管在上述水溶液中超声分散10～60min，再将经减压蒸馏过的苯胺单体加入上述聚苯乙烯磺酸和碳纳米管的混合水分散液中，用量为每升水溶液中加入碳纳米管20～500mg，苯胺4～25mL，搅拌0.5～2h，得到A水溶液；然后加入浓度为l～5mol/L的过硫酸铵水溶液，A水溶液与过硫酸铵水溶液的体积比为150∶1～50∶1，在0～5℃搅拌混合反应5～12h，得到水分散聚苯胺/碳纳米管复合材料的水溶液；3)将步骤2)聚苯胺/碳纳米管复合材料的水溶液旋涂于叉指电极表面，干燥后形成敏感膜，制成气敏传感器，敏感膜的厚度为2～50nm。