发明名称 阳离子聚电解质和聚吡咯复合高分子电阻型湿敏元件制作方法
摘要 本发明公开了一种阳离子聚电解质和聚吡咯复合的高分子电阻型湿敏元件及其制作方法,它是以陶瓷为基体,其上有多对叉指金电极,在陶瓷基体和叉指金电极表面涂敷有湿敏薄膜,湿敏薄膜为交联季铵化聚四乙烯基吡啶与聚离子液体掺杂的可分散聚吡咯复合物。该湿敏元件在宽的湿度范围,特别是在较低湿度环境下均具有阻抗值适中、灵敏度高、线性度好、响应快、湿滞小、回复性佳、稳定性强、在室温下检测等特点,可广泛应用于工农业生产、仓储、大气环境监测等领域对于环境湿度精确测量与控制。
申请公布号 CN102749359B 申请公布日期 2014.05.21
申请号 CN201110097980.8 申请日期 2011.04.19
申请人 浙江大学 发明人 李扬;邓超;杨慕杰
分类号 G01N27/04(2006.01)I 主分类号 G01N27/04(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 韩介梅
主权项 制作阳离子聚电解质和聚吡咯复合高分子电阻型湿敏元件的方法,该湿敏元件具有陶瓷基体⑴,在陶瓷基体表面光刻和蒸发有多对叉指金电极⑵,在叉指金电极上连接有引线⑷,在陶瓷基体和叉指金电极表面涂覆有湿敏薄膜⑶,湿敏薄膜为交联季铵化聚4‑乙烯基吡啶和聚离子液体掺杂的聚吡咯复合高分子湿敏材料,其特征在于包括以下步骤:1) 清洗表面光刻和蒸发有叉指金电极的陶瓷基体,烘干备用;2) 将1.0‑5.0克溴化1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑和0.01‑0.05克偶氮二异丁腈加入10‑50毫升氯仿中,室温搅拌一小时后,升温至50‑100℃反应1‑5小时,将产物冷却至室温,弃去溶剂,用甲醇溶解,然后在丙酮中沉淀,抽滤,放入真空烘箱中干燥直至恒重,得到聚溴化1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑;3) 将0.1‑0.5克步骤2)制得的聚溴化1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑和0.1‑0.5克吡咯单体依次加入10‑50 毫升去离子水中,搅拌均匀,超声处理条件下,在10‑30分钟内滴加0.2‑0.6克/毫升的过硫酸铵溶液20‑60毫升,继续在超声处理条件下室温反应1‑5小时,所得产物用过量对甲苯磺酸溶液沉淀,离心分离,真空烘箱中干燥直至恒重,得到聚离子液体掺杂的聚吡咯;4)将50‑100毫克步骤3)制得的聚离子液体掺杂的聚吡咯用1‑5毫升 N,N‑二甲基甲酰胺溶解,超声处理一小时使其充分分散,然后依次加入50‑100 毫克聚4‑乙烯基吡啶和0.1‑0.5毫升1,4‑二溴丁烷,在10‑50℃下搅拌陈化6‑24小时,制得浸涂液;5)将步骤1)的陶瓷基底叉指金电极浸渍于步骤4)制得的浸涂液中1‑5分钟,提拉取出后,在50‑150℃交联季胺化10‑20小时,得到阳离子聚电解质和聚吡咯复合高分子电阻型湿敏元件。
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