CN1673730A - 聚吡咯气敏传感器 - Google Patents

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Abstract

一种聚吡咯气敏传感器，其特征在于：将以化学气相沉积有聚吡咯膜的丝网印刷电极为工作电极，甘汞电极为参考电极，铂盘电极为对电极，放入已用氮气除氧的掺杂溶液中，该掺杂溶液中含0.1M掺杂离子，如ClO4 －离子、对甲基苯璜酸离子，在设定电位下－0.5V下进行电化学去掺杂100秒，取出用去离子水冲洗干净；然后在0.6V电位下进行电化学掺杂100秒，得到掺杂的聚吡咯气敏。同现有技术比较，本发明的优点是：本聚吡咯气敏传感器可以在室温下工作，且其工作性能比未经去掺杂－掺杂的同类传感器优越得多。

Description

聚吡咯气敏传感器
技术领域
本发明涉及一种聚吡咯气敏传感器。
背景技术
常用氧化物半导体气敏传感器如SnO2气敏传感器，一般通过对SnO2进行离子掺杂来改善其性能。由于氧化物半导体气敏传感器的应用需较高的工作温度(300℃左右)，故需设置加热元件，结构复杂而且功耗也较大。导电型高分子气敏传感器，如聚吡咯气敏传感器可在常温下工作，功耗低，制备方便，已成为另一类气敏传感器，通常也通过不同的掺杂来改善其气敏特性，溶液化学掺杂方法简单但定性控制不易。
发明内容
本发明的目的是提供一种经过离子掺杂的聚吡咯气敏传感器，以提高该传感器的工作性能。
本发明的聚吡咯气敏传感器其聚吡咯气敏膜采用化学气相沉积法沉积，然后采用电化学掺杂其他离子处理聚吡咯膜，得到更灵敏的气敏膜。
1.化学气相沉积
(a)氧化剂涂布：将1ul 0.1M的(NH4)2S2O8溶液滴于丝网印刷电极上，涂布均匀；
(b)吡咯单体蒸汽相中制备聚吡咯膜：将涂有(NH4)2S2O8的丝网印刷电极放置于含有吡咯单体的气相沉积装置中，于4℃下放置30秒～10分钟后，聚合形成聚吡咯薄膜，气相沉积聚合后，先放置于烘箱中40℃干燥1小时，再用大量的去离子水冲洗丝网印刷电极，洗去残余的氧化剂和未聚合的吡咯单体，然后放置于烘箱中40℃干燥24小时，备用。
2.电化学掺杂
一种聚吡咯气敏传感器，包括去掺杂-掺杂前的聚吡咯气敏传感器，其特征在于：将以化学气相沉积有聚吡咯膜的丝网印刷电极为工作电极，甘汞电极为参考电极，铂盘电极为对电极，放入已用氮气除氧的掺杂溶液中，该掺杂溶液中含0.1M掺杂离子，如ClO4 -离子、对甲基苯璜酸离子，在设定电位-0.5V下进行电化学去掺杂100秒，取出用去离子水冲洗干净；然后在0.6V电位下进行电化学掺杂100秒，得到掺杂的聚吡咯气敏，将掺杂好的气敏电极放入烘箱中，40℃烘干24小时备用。
同现有技术比较，本发明的优点是：本聚吡咯气敏传感器可以在室温下工作，且其工作性能比未经去掺杂—掺杂的同类传感器优越得多。
附图说明
图1为未经去掺杂—掺杂的聚吡咯气敏传感器的响应曲线图。
图2为经过去掺杂—掺杂的聚吡咯气敏传感器的响应曲线图。
具体实施方式
实施例1
将以化学气相沉积有聚吡咯膜的丝网印刷电极为工作电极，甘汞电极为参考电极，铂盘电极为对电极，放入已用氮气除氧的掺杂溶液中，该掺杂溶液中含0.1M掺杂离子，如ClO4 -离子、对甲基苯璜酸离子。在设定电位下-0.5V下进行电化学去掺杂100秒，取出用去离子水冲洗干净；然后在0.6V电位下进行电化学掺杂100秒，得到掺杂的聚吡咯气敏，将掺杂好的气敏电极放入烘箱中，40℃烘干24小时备用。
用CHI电化学仪，先在传感器两端施加-0.1V的电压，然后将其放入测量气室中，密封，直到所得到的电流值稳定，然后向其中注入一定体积的待测气体，使其达到规定浓度，观察电流响应，用电阻变化率来表示传感器的气敏响应，结束后，将传感器取出进行脱附。测量时，加在电极两端的电压不能过大，否则会引起电极发热，从而引起电极的热漂移。
图1为聚吡咯气敏传感器掺杂ClO- 4前对浓度为100ppmNH3的响应曲线图。图2为聚吡咯气敏传感器掺杂ClO- 4H后对浓度为100ppmNH3的响应曲线图。可见，掺杂后聚吡咯气敏敏传感器工作性能比掺杂前的工作性能优越得多。

Claims (1)

1.一种聚吡咯气敏传感器，包括去掺杂-掺杂前的聚吡咯气敏传感器，其特征在于：将以化学气相沉积有聚吡咯膜的丝网印刷电极为工作电极，甘汞电极为参考电极，铂盘电极为对电极，放入已用氮气除氧的掺杂溶液中，该掺杂溶液中含0.1M掺杂离子，如ClO4 -离子、对甲基苯璜酸离子，在设定电位下-0.5V下进行电化学去掺杂100秒，取出用去离子水冲洗干净；然后在0.6V电位下进行电化学掺杂100秒，得到掺杂的聚吡咯气敏，将掺杂好的气敏电极放入烘箱中，40℃烘干24小时备用。
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