CN108918604A - 用于检测三甲胺的有机无机掺杂微米材料及气敏传感器 - Google Patents

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朱沛华
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Abstract

本发明属于有机无机掺杂微米材料领域，涉及一种有机无机掺杂微米材料及其制备方法与用途，它还涉及一种包含该有机无机掺杂微米材料的三甲胺气敏传感器。它提供一种用相转移法制备有机无机掺杂微米材料的方法，将此气敏材料均匀滴涂到ITO导电玻璃叉指电极上，制成三甲胺气敏传感器。本发明获得一种气敏性能优异的传感器，对不同浓度的三甲胺具有响应性好、灵敏度高、响应及恢复时间快、重现性好、选择性强的优点；且制备简单，生产成本低，绿色环保，可以用于对环境中低浓度三甲胺及对鱼类新鲜程度的检测。

Description

用于检测三甲胺的有机无机掺杂微米材料及气敏传感器
技术领域
本发明涉及到用于检测三甲胺的有机无机掺杂微米材料及气敏传感器，属于有机无机掺杂微米材料技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，作为具有生物价值的蛋白质、脂肪和脂溶性维生素不可缺少的来源之一，鱼类产品在全国各地广受欢迎。然而，食用变质的鱼类产品会导致严重的健康问题，比如败血症和肠胃炎等疾病。因此，在食品行业检测鱼类产品的新鲜程度是非常有必要的。三甲胺是一种气态有机胺，主要是在变质的死鱼中产生的。由于它的浓度随着鱼类产品的恶化程度而增加，三甲胺被认为是评价鱼类产品新鲜程度的有效指标之一。在鱼类新鲜度的评价体系中，0-10ppm被认为是新鲜的，10-50ppm为初步腐烂，超过60ppm后开始腐败。除此之外，在人类的呼出气体中，当三甲胺的浓度为0.1-0.2ppm时，说明你的肾脏器官出了问题。因此，在食品质量控制、环境监测以及医疗诊断等方面，实时监测三甲胺的浓度是非常有意义的。而检测三甲胺浓度的最有效的方式之一是气敏传感器，它能够快速准确的实时监测三甲胺浓度。
三甲胺气敏传感器所用的材料一般分为金属氧化物半导体材料和有机半导体材料。现在常用于测试有机蒸汽的材料大多是无机物，而且大量研究表明，大多数金属氧化物半导体材料传感器不足之处在于工作温度高，温度一般在300-600℃，消耗功率大，成本较高，大大限制了其实际应用；而常用的有机半导体材料主要有酞菁类、卟啉类、苝酰亚胺类等，特别是苝酰亚胺(Perylene tetracarboxylic diimide，简称PDI)类化合物具有大的共轭体系，其分子内部及大环之间具有强烈的π-π相互作用，因此具有良好的热稳定性、化学稳定性以及独特的光电性质，并且该类衍生物是一种典型的n-type半导体材料，具有较快的响应恢复速度、可在常温或接近常温下工作、成本低廉且易于工业化等优点，在气体传感器、有机发光二极管、染色激光器、光开关等光电器件等诸多领域有广泛应用。另外，硫化镉是II-VI族最重要的n型宽禁带半导体材料，现被广泛地应用到光敏电阻，平面显示器、发光二极管和其他光学设备。有机无机半导体掺杂材料可能兼具两种材料的优势，同时由于其独特的异质结效应，更有利于电荷之间的转移，增强气体的吸附和解吸。因此，制备有机无机掺杂材料对于研究其气敏性能具有重要的实用价值意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室温下测定三甲胺的有机无机掺杂微米材料的气敏传感器及其制备方法与应用。
本发明采用以下技术方案：
一种用于检测三甲胺的新型的有机无机掺杂微米带，其特征在于，它的制备方法如下：
(1)将N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI用氯仿配制成浓度为1-2mg/mL的溶液；
所述的N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺，简称TC-PDI，其结构式如式1所示；
(2)取10-20mL TC-PDI氯仿溶液缓缓滴加到广口瓶(清洗干净，干燥)中，然后沿瓶壁缓缓注入30-60mL饱和CdCl2的甲醇溶液(氯仿和甲醇的体积比为1:3-5)，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+；
(3)将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
所述有机无机半导体掺杂微米带TC-PDI/CdS在制备三甲胺气敏传感器中的应用。
一种用于检测三甲胺的气敏传感器，包括ITO导电玻璃基底，ITO导电玻璃基底刻蚀为ITO叉指电极，ITO叉指电极上具有有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
所述用于检测三甲胺的气敏传感器的制备方法为：
(1)ITO导电玻璃叉指电极的制备：取ITO导电玻璃，清洗，干燥，然后将ITO导电玻璃基底刻蚀为ITO叉指电极(为现有技术)；
所述ITO叉指电极处理具体方式为：将ITO叉指电极放入烧杯中，在超声波清洗器中分别用不同极性的溶剂甲苯、丙酮、无水乙醇、蒸馏水超声清洗，每种溶剂清洗三次，每次五分钟，然后真空干燥，备用；
(2)将有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS，用滴管滴到ITO指电极上(滴加量为：每平方厘米滴加0.3mL)，待溶剂(溶剂是指甲醇)挥发后，真空干燥，即得到气敏传感器。
本发明制备的一种用于测定三甲胺的气敏传感器，所用的纳米材料的组分为由N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI和硫化镉所构筑而成的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS，并且，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS在室温下对1-100ppm范围内三甲胺具有响应性好、灵敏度高、响应及恢复时间快、重现性好、选择性强的优点，这样的有机无机掺杂微米带组合展现出优异的气敏性能。此外，基于TC-PDI/CdS微米带的传感器可以用于精确的检测储存时间不同的带鱼释放的挥发物。
本发明的优势：
(1)本发明所用的用于检测三甲胺的微米带制备方法简单，且后处理相对容易；
(2)本发明用于检测三甲胺的气敏传感器优势在于能够在室温下有效的快速测定三甲胺，且无安全隐患；对有害气体三甲胺的响应浓度低至1ppm，响应和恢复时间快速，稳定性好，抗其他挥发性气体干扰性强，具有良好的选择性；结构及制备工艺简单，成本低廉，便于实现工业化。
(3)本发明用于检测三甲胺的微米带对检测鱼内的三甲胺含量有突出优点，可以广泛的应用于快速检测鱼类产品的新鲜程度方面。
附图说明
图1是三甲胺气敏传感器的结构示意图；
图2是三甲胺气敏传感器中气敏材料的SEM图；
图3是三甲胺气敏传感器中气敏材料的电子吸收光谱；
图4是三甲胺气敏传感器中气敏材料的红外图谱；
图5是三甲胺气敏传感器中气敏材料的EDS图；
图6是三甲胺气敏传感器中气敏材料的XRD图；
图7是三甲胺气敏传感器的电流-电压的曲线(室温条件)；
图8是三甲胺气敏传感器的电流-时间的曲线(室温条件)；
图9是三甲胺气敏传感器的重现性和在一个月内对100ppm三甲胺的长期稳定性曲线(室温条件)；
图10是三甲胺气敏传感器对不同浓度气体的响应-浓度曲线(室温条件)；
图11是三甲胺气敏传感器对100ppm不同测试气体的选择性曲线(室温条件)；
图12是三甲胺气敏传感器对不同储存时间的带鱼的气敏响应与储存时间的关系曲线(20℃)。
absorbance译为吸光度，wavelength译为波长，intensity译为强度，transmittance译为透光率，current译为中文为电流，voltage译为电压，time译为中文为时间，S表示气敏传感器的灵敏度，response译为响应程度，TMA译为三甲胺，ethanol译为乙醇，acetone译为丙酮。benzene译为苯，NH3译为氨气，NO2译为二氧化氮。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地介绍了本发明的其他优点和功效，本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互结合。还应当理解，本发明实例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出的数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间的任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明中性能测试所采用的仪器为：日本JEOL公司JEOL JSM-6700F扫描电子显微镜、深圳市瑞普高公司Agilent B2900安捷伦气敏测试仪。
下面结合附图对本发明具体实施方式进行进一步说明。
实施例1有机无机掺杂半导体微米带TC-PDI/CdS的制备方法
(1)将50mg N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI加入到50mL容量瓶中，加入氯仿配到刻度线，制得1mg/mL TC-PDI氯仿溶液；
(2)取10mL步骤1配制的TC-PDI氯仿溶液缓缓滴加到50mL广口瓶(洗净，干燥)中，沿瓶壁缓缓注入30mL饱和CdCl2的甲醇溶液(氯仿和甲醇的体积比为1:3)，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+；
(3)将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
实施例2有机无机掺杂半导体微米带TC-PDI/CdS的制备方法
(1)将50mg N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI加入到50mL容量瓶中，加入氯仿配到刻度线，制得1mg/mLTC-PDI氯仿溶液；
(2)取10mL步骤1配制的TC-PDI氯仿溶液缓缓滴加到50mL广口瓶(洗净，干燥)中，沿瓶壁缓缓注入30mL饱和CdCl2的甲醇溶液(氯仿和甲醇的体积比为1:5)，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+；
(3)将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
实施例3有机无机掺杂半导体微米带TC-PDI/CdS的制备方法
(1)将100mg N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI加入到50mL容量瓶中，加入氯仿配到刻度线，制得2mg/mL TC-PDI氯仿溶液；
(2)取20mL步骤1制备的TC-PDI氯仿溶液缓缓滴加到100mL广口瓶(洗净，干燥)中，沿瓶壁缓缓注入60mL饱和CdCl2的甲醇溶液(氯仿和甲醇的体积比为1:3)，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+；
(3)将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
实施例4有机无机掺杂半导体微米带TC-PDI/CdS的制备方法
(1)将100mg N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI加入到50mL容量瓶中，加入氯仿配到刻度线，制得2mg/mL TC-PDI氯仿溶液；
(2)取20mL步骤1制备的TC-PDI氯仿溶液缓缓滴加到100mL广口瓶(洗净，干燥)中，沿瓶壁缓缓注入60mL饱和CdCl2的甲醇溶液(氯仿和甲醇的体积比为1:5)，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+；
(3)将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
实施例5三甲胺气敏传感器的制备
(1)ITO导电玻璃叉指电极的制备：取ITO导电玻璃，清洗，干燥，然后将ITO导电玻璃基底刻蚀为ITO叉指电极；所述ITO导电玻璃预处理的具体方式为：将ITO导电玻璃叉指电极基底依次用甲苯、丙酮、乙醇、蒸馏水四种不同极性的溶剂分别超声处理三次，每次五分钟，真空干燥，备用；
(2)用滴管将有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS，滴到ITO叉指电极上(滴加量为：每平方厘米滴加0.3mL)，待溶剂挥发后，真空干燥，即得到气敏传感器(如图1所示)。
性能测试
1、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的SEM形貌表征
按照实施例5中步骤2的方法，将叉指电极换成SiO2/Si基片，制得SiO2/Si基片上自组装的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS，并对其记性SEM形貌测试，测试结果如图2所示，TC-PDI/CdS自组装为均匀分布的带状结构，而且这些微米带是高度有序的，其长度不小于40μm，宽度为1-3μm。
2、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的电子吸收光谱表征
选取实施例1中获得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS进行电子吸收光谱的测试，测试结果如图3所示，从图3中可以看出，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS在596nm处的吸收峰表明在分子的堆积过程中具有强烈的π-π间相互作用，在515nm和476nm处的吸收分别为S0-S1跃迁时的0-0和0-1振动带，而在418nm处的吸收为电子的S0-S2跃迁。而且所有带都很宽，这是分子自组装的结果。
3、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的红外表征
选取实施例1中获得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS进行电子吸收光谱的测试，测试结果如图4所示，从图4中可以看出，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS在2854和2932cm-1处的振动为CH2的对称及反对称伸缩振动，而羟基的伸缩振动在3443cm-1，表明HH-PDI侧链中的羟乙基与相邻的HH-PDI/CdS分子中的镉离子之间形成了Cd-OH配位键。
4、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的EDS表征
选取实施例1中获得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS进行EDS表征测试，测试结果如图5所示，从图5中可以观察到C、N、O、Cl、S和Cd元素的存在，说明CdS成功掺杂到TC-PDI微米带结构中。
5、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的XRD表征
选取实施例1中获得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS进行X射线衍射的测试，测试结果如图6所示，从图6中可以看出，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的X射线衍射图在2.40和1.07nm处出现两个衍射峰为(100)和(001)面。相应地，(100)和(001)面分别在1.2(200),0.6(400),0.4nm(600)；0.53(002),0.36nm(003)处出现高阶衍射。这一系列的高阶衍射峰说明HH-PDI分子在这些方向上的择优排列，从而组装成带状形貌。在广角区域，微米带的X射线衍射图在0.31和0.22nm处出现两个明显的衍射峰，分别为相邻HH-PDI分子间的π-π堆叠间距以及二聚体分子中两个羟基氧原子之间的氢键距离。另外，X射线衍射图在0.33,0.29和0.21nm处出现三个衍射峰，分别为硫镉矿CdS立方晶型的(111)、(200)以及(220)面。因此，CdS晶体生长在HH-PDI分子表面对HH-PDI分子的自组装具有一定的影响。
6、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的I-V性能测试
选取实施例1中获得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS进行I-V性能的测试，测试结果如图7所示，从图7中可以计算出有机无机掺杂微米带HH-PDI/CdS的导电率为4.97×10-3S·cm-1，说明本发明制备的有机无机掺杂微米带HH-PDI/CdS气敏元件具有较高的导电性质。
7、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对三甲胺的电流-时间曲线
将实施例5制得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器利用气敏测试装置进行检测，其中，气敏测试装置是由实验室构建的，气敏测试过程是在一个比较温和的环境(室温、外界大气压及干燥空气下)和两个电极间固定偏压5V下进行的检测气敏传感器的气敏性能。使用测试仪器：安捷伦B290a精密源/测量单元。
如图8所示，在室温下，本发明制备的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对不同浓度的三甲胺具有良好的响应，检测线可以达到1ppm，响应/恢复时间分别为325s和510s。
8、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对100ppm三甲胺的重现性和在一个月内的长期稳定性曲线
将实施例5制得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器利用气敏测试装置进行检测，其中，气敏测试装置是由实验室构建的，气敏测试过程是在一个比较温和的环境(室温、外界大气压及干燥空气下)和两个电极间固定偏压5V下进行的检测气敏传感器的气敏性能。使用测试仪器：安捷伦B290a精密源/测量单元。
如图9所示，在室温下，本发明制备的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对100ppm三甲胺重复响应性和在一个月内的稳定性基本一致，说明该气敏传感器的稳定性很好。
9、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对三甲胺的响应-浓度曲线
将实施例5制得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器利用气敏测试装置进行检测，其中，气敏测试装置是由实验室构建的，气敏测试过程是在一个比较温和的环境(室温、外界大气压及干燥空气下)和两个电极间固定偏压5V下进行的检测气敏传感器的气敏性能。使用测试仪器：安捷伦B290a精密源/测量单元。
气敏传感器的灵敏度(S)是衡量测试气敏传感器对被测气体敏感程度的一个重要指标。S的计算公式如下：
S＝|Ig-Ia|/Ia
其中，Ia和Ig是依次是传感器在空气及目标气体中电流值。
如图10所示，在室温下，本发明制备的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气体传感器在1-100ppm浓度范围内三甲胺浓度与响应灵敏度呈良好的线性关系，这将有利于定性的分析三甲胺浓度。
10、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对100ppm不同测试气体的选择性曲线
将实施例5制得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器利用气敏测试装置进行检测，其中，气敏测试装置是由实验室构建的，气敏测试过程是在一个比较温和的环境(室温、外界大气压及干燥空气下)和两个电极间固定偏压5V下进行的检测气敏传感器的气敏性能。使用测试仪器：安捷伦B290a精密源/测量单元。
如图11所示，在室温下，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对100ppm包括三甲胺、乙醇、丙酮、苯、氨气和二氧化氮在内的不同气体进行气敏测试，可以看出，在各种测试气体中有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS对三甲胺表现出最大响应，对三甲胺具有良好的选择性。
11、有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器对不同储存时间的带鱼的气敏响应与储存时间的曲线
将实施例5制得的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器利用气敏测试装置进行检测，其中，气敏测试装置是由实验室构建的，气敏测试过程是在一个比较温和的环境(室温、外界大气压及干燥空气下)和两个电极间固定偏压5V下进行的检测气敏传感器的气敏性能。使用测试仪器：安捷伦B290a精密源/测量单元。
如图12所示，本发明的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的气体传感器对储存在20℃的带鱼(约13g)所散发出的气味进行测试，随着带鱼储存的时间的增加，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器的气敏响应一直在连续并加速增长。因此，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器可以用于实时监控带鱼释放的挥发物。
综上可知，有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS气敏传感器在室温下对三甲胺具有响应性好、灵敏度高、响应及恢复时间快、重现性好、选择性强的优点，适合用作三甲胺气敏传感器，这使得这种方法可以普遍应用于在实际的生活和工业生产中，特别是在快速检测鱼类产品的新鲜程度方面的应用。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种用于检测三甲胺的气敏传感器，其特征在于：包括ITO导电玻璃和叉指电极，所述叉指电极刻蚀在ITO导电玻璃上，在叉指电极表面设置有机无机掺杂微米带N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺/硫化镉(TC-PDI/CdS)气敏材料。
2.一种用于检测三甲胺的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的制备方法，其特征在于，将N-正己基-N'-(氨基-1-乙醇)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺TC-PDI的氯仿溶液缓缓滴加到广口瓶中，然后沿瓶壁缓缓注入饱和CdCl2的甲醇溶液，用瓶盖盖住广口瓶，静置4天，得到有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+，将有机无机掺杂微米材料TC-PDI/Cd2+转移到装有甲醇的锥形瓶中，向其中通H2S气体7小时，即可得到有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括如下特征的任一项或多项：
a.TC-PDI的氯仿溶液的浓度为1-2mg/mL；
b.TC-PDI的氯仿溶液的量为10-20mL；
c.饱和CdCl2的甲醇溶液中甲醇溶液的配比为氯仿和甲醇的体积比为1:3-5；
d.饱和CdCl2的甲醇溶液的量为30-60mL。
4.根据权利要求2或3所述的有机无机掺杂微米带HH-PDI/CdS，其特征在于，长度不小于40μm，其宽度为1-3μm。
5.根据权利要求4所述的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS，其特征在于，在室温下对三甲胺气体的检测及对鱼类新鲜程度的检测。
6.根据权利要求5所述的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的用途，其特征在于，对三甲胺的最低响应浓度为1ppm。
7.根据权利要求5所述的有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS的用途，其特征在于，对1-100ppm三甲胺的响应时间和恢复时间分别为325s和510s。
8.一种利用权利要求1-7任意一项所述有机无机掺杂微米带TC-PDI/CdS组装而成的气敏传感器用于检测三甲胺气体及鱼类新鲜程度的应用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110274936A (zh) * 2019-07-09 2019-09-24 济南大学 用于检测三乙胺的有机无机复合薄膜及气敏传感器
CN110627530A (zh) * 2019-09-05 2019-12-31 山东国环立宏检测有限公司 用于检测三甲胺的气敏传感器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1618014A (zh) * 2001-11-26 2005-05-18 索尼国际(欧洲)股份有限公司 使用一维半导体材料作为化学敏感材料及其在接近室温下生产和操作
US20080156369A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Industrial Technology Research Institute Active layers utilized in solar cells and fabrication method thereof
CN105842287A (zh) * 2016-03-16 2016-08-10 济南市农业科学研究院 用于检测二氧化氮的纳米材料及气敏传感器元件

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1618014A (zh) * 2001-11-26 2005-05-18 索尼国际(欧洲)股份有限公司 使用一维半导体材料作为化学敏感材料及其在接近室温下生产和操作
US20080156369A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Industrial Technology Research Institute Active layers utilized in solar cells and fabrication method thereof
CN105842287A (zh) * 2016-03-16 2016-08-10 济南市农业科学研究院 用于检测二氧化氮的纳米材料及气敏传感器元件

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110274936A (zh) * 2019-07-09 2019-09-24 济南大学 用于检测三乙胺的有机无机复合薄膜及气敏传感器
CN110274936B (zh) * 2019-07-09 2021-10-26 济南大学 用于检测三乙胺的有机无机复合薄膜及气敏传感器
CN110627530A (zh) * 2019-09-05 2019-12-31 山东国环立宏检测有限公司 用于检测三甲胺的气敏传感器
CN110627530B (zh) * 2019-09-05 2021-11-26 山东国环立宏检测有限公司 用于检测三甲胺的气敏传感器

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