CN105388198B - 一种纳米纤维束基晶体管的制备及其在离子传感中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米纤维束基晶体管的制备及其在离子传感中的应用。本发明采用将吡咯单体原位聚合到纳米纤维束上，制备高性能的纳米纤维束基晶体管，并将该纳米纤维束基晶体管应用于离子浓度传感器中。由于聚吡咯具有良好的化学、热力学稳定性、生物相容性与导电性能，同时纳米纤维具有可编织性、高比表面积、高表面活性，可用于高性能的晶体管制备和应用。本发明制备方法工艺简单、反应条件比较温和、生产成本较低、无污染，适合大规模制备纳米纤维晶体管，在电子微电路中有着很大的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米纤维束基晶体管的制备及其在离子传感器中的应用，属于电子信息技术领域。
背景技术
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，由于它的小尺寸效应、表面效应和高吸附性，它的用途相当广泛，如将纳米纤维植入织物表面，可形成一层稳定的气体薄膜，制成双疏性界面织物，既可防水，又可防油、防污；用纳米纤维制成的高级防护服，其织物多孔且有膜，不仅能使空气透过，具可呼吸性，还能挡风和过滤微细粒子，对气溶胶有阻挡性，可防生化武器及有毒物质。此外，纳米纤维还可用于化工、医药等产品的提纯、过滤等。当然导电纳米纤维在电子信息技术领域中也日渐突出其不可取代的地位。其中导电聚吡咯纳米纤维具有易合成、电导率高、稳定性好、环境无毒性和可逆的氧化还原特性等优点, 在微电子、光学、电化学和生物技术等领域有广泛的应用前景。而晶体管是电子器件中的重要构建部分，是一种将变化的离子浓度信号转变为电信号的放大器，特别是，对于传感器而言，需要的装置是微型化、低费用和柔性的。传统纯的聚吡咯薄片强度低且柔性差，另外原位聚合法制备的导电无纺布虽然具备强度大和柔性高的性能，但无法实现在微器件上的应用。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种简易的制备纳米纤维束基晶体管的方法及其在离子传感器中的应用。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种纳米纤维束基晶体管的制备，所述制备方法包括以下步骤：
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L-500g/L的助剂、浓度为3g/L-30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐或蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L-100g/L的氧化剂和浓度为30g/L-450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁或三氯化铁或过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L-150g/L的PVA和磷酸的浓度为100g/L-150g/L和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将纳米纤维束按浴比为1：2-1：8放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为1.5cm~5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以20~90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
所述的纳米纤维为PVA-co-PE纳米纤维或PET纳米纤维或HDPE纳米纤维或PTT纳米纤维或PBT纳米纤维或IPET-PEG纳米纤维中的一种。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的盐溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.5-2V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果，所述盐溶液由盐和去离子水组成，其中盐为氯化钠或氯化钾或氯化钙或氯化铅中的一种。
由于采用了上述纳米纤维束基晶体管的制备技术方案，使传统的纳米纤维得以导电化，放大化，低费用。为纳米纤维在微器件应用领域中打开了一扇大门；同时采用了上述对离子浓度的传感装置，有着传感信号大、可穿戴和高安全性等优点。
本发明的纳米纤维束基晶体管制备简单快捷，设备简易，操作简便，可以大规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
一种纳米纤维束基晶体管的制备，所述制备方法包括以下步骤：
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L-500g/L的助剂、浓度为3g/L-30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐或蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L-100g/L的氧化剂和浓度为30g/L-450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁或三氯化铁或过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L-150g/L的PVA和磷酸的浓度为100g/L-150g/L和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将纳米纤维束按浴比为1：2-1：8放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为1.5cm~5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以20~90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
所述的纳米纤维为PVA-co-PE纳米纤维或PET纳米纤维或HDPE纳米纤维或PTT纳米纤维或PBT纳米纤维或IPET-PEG纳米纤维中的一种。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的盐溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.5-2V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果，所述盐溶液由盐和去离子水组成，其中盐为氯化钠或氯化钾或氯化钙或氯化铅中的一种。
具体实施例
实施例1
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L的助剂、浓度为3g/L的吡咯单体和去离子水在80℃ 温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L的氧化剂和浓度为30g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L的PVA和磷酸的浓度为100g/L和去离子水80℃ 温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PVA-co-PE纳米纤维束按浴比为1：2放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为1.5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以20°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钠盐溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.5V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例2
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为250g/L的助剂、浓度为15g/L的吡咯单体和去离子水在80℃ 温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为50g/L的氧化剂和浓度为200g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为100g/L的PVA和磷酸的浓度为120g/L和去离子水80℃ 温度下混合，配置成混合溶液C；
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PVA-co-PE纳米纤维束按浴比为1：3放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为3cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以50°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钠溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以1V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例3
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为500 g/L的助剂、浓度为30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为150g/L的PVA和磷酸的浓度为150g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PET纳米纤维束按浴比为1：4放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钾溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以2V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例4
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L的助剂、浓度为3g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L的氧化剂和浓度为30g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为三氯化铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L的PVA和磷酸的浓度为100g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PET纳米纤维束按浴比为1：5放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为1.5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以20°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钾溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.5V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例5
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为250 g/L的助剂、浓度为15 g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为三氯化铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为100g/L的PVA和磷酸的浓度为120g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将HDPE纳米纤维束按浴比为1：6放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为3cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以50°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钙溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以1V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例6
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为500 g/L的助剂、浓度为30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃ 温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为三氯化铁。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为150g/L的PVA和磷酸的浓度为150g/L和去离子水80℃ 温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将HDPE纳米纤维束按浴比为1：7放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钙溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以2V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例7
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L的助剂、浓度为3g/L的吡咯单体和去离子水在80℃ 温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L的氧化剂和浓度为30g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L的PVA和磷酸的浓度为100g/L和去离子水80℃ 温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PTT纳米纤维束按浴比为1：5放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为2cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以60°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化铅溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.8V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例8
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为250g/L的助剂、浓度为15g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为100g/L的PVA和磷酸的浓度为120g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将PBT纳米纤维束按浴比为1：8放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为1.5cm~5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化铅溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以1.5V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例9
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为500g/L的助剂、浓度为30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为150g/L的PVA和磷酸的浓度为150g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将IPET-PEG纳米纤维束按浴比为1：7放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为4cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以80°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化钙溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以1.6V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
实施例10
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为500 g/L的助剂、浓度为30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2-磺酸钠盐。
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为100g/L的氧化剂和浓度为450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为过硫酸铵。
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为150g/L的PVA和磷酸的浓度为150g/L和去离子水80℃温度下混合，配置成混合溶液C。
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将IPET-PEG纳米纤维束按浴比为1：8放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍 30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h。
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束。
f.按长度为3cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，依次取浓度为0.0075g/L~5.1688g/L的氯化铅溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和 s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以1.8V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果。
Claims (3)
1.一种纳米纤维束基晶体管的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
a.吡咯单体和助剂的混合溶液的配制
将浓度为10g/L-500g/L的助剂、浓度为3g/L-30g/L的吡咯单体和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液A，其中，助剂为蒽醌-2，7-磺酸钠盐或蒽醌-2-磺酸钠盐；
b.氧化剂和引发剂的混合溶液的配制
将浓度为5g/L-100g/L的氧化剂和浓度为30g/L-450g/L的5-磺基水杨酸和去离子水常温下混合，配置成混合溶液B，其中，氧化剂为9-水合硝酸铁或三氯化铁或过硫酸铵；
c.配制纳米纤维束基晶体管电解液
将浓度为80g/L-150g/L的PVA、浓度为100g/L-150g/L的磷酸和去离子水在80℃温度下混合，配置成混合溶液C；
d.纳米纤维束的吡咯原位聚合反应
在5℃条件下，将纳米纤维束按浴比为1：2-1：8放入步骤a制得的混合溶液A中，纳米纤维束浸渍30min后，取按上述相同浴比的混合溶液B加入到纳米纤维束所在的混合溶液A中，使其混合均匀、连续反应3-4h；
e.洗净烘干
将经步骤d反应后得到的纳米纤维束洗净，烘干后得到导电纳米纤维束；
f.按长度为1.5cm～5cm取2根步骤e制得的导电纳米纤维束，将其中一根导电纳米纤维束置于玻璃板上，并在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆固定在玻璃板上，其中一端涂有银浆处作为晶体管的g极，将另一根导电纳米纤维束的中心与上述导电纳米纤维束的中心以20～90°角度交叉相对置放，在该导电纳米纤维束两端涂上导电银浆，作为晶体管的s，d极，在两束纳米纤维束交叉点上涂覆含有步骤c制备的固体电解液，制备成晶体管。
2.如权利要求1所述的一种纳米纤维束基晶体管的制备方法，其特征在于：所述的纳米纤维为PVA-co-PE纳米纤维或PET纳米纤维或HDPE纳米纤维或PTT纳米纤维或PBT纳米纤维束或IPET-PEG纳米纤维中的一种。
3.如按照权利要求1或2所述的制备方法制备的纳米纤维束基晶体管在离子传感中的应用，其特征在于：依次取浓度为0.0075g/L～5.1688g/L的盐溶液滴于晶体管的电解液涂覆处，分别在晶体管的g极和s极两端施以0-2V变化电压，同时在晶体管的d极和s极两端施以0.5-2V固定电压，测量d极和s极两端的电流，得出该晶体管的输出曲线和转移曲线，即可达到对不同离子浓度的传感效果，所述盐溶液由盐和去离子水组成。
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| 导电纳米纤维复合膜的制备及其在传感器中的应用;周舟;《武汉纺织大学硕士学位论文》;20150601;第29-32页 * |
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