專利名稱：基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種納米傳感器技術領域的方法，具體是一種基于聚酰亞胺柔性 基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備方法。
背景技術：
隨著納米技術的發展，納米氣敏傳感器已獲得長足的進展。尤其是為了滿足工業 生產和環境檢測的迫切需要，用金屬氧化物半導體納米顆粒、碳納米管及二維納米薄膜等 都已經用來作為敏感材料構成氣敏傳感器。其中，碳納米管由于其獨特的一維納米結構，具有許多常規傳感器不可替代的優 點一是其具有非常大的比表面積，提供了大量氣體通道，從而能夠大大提高器件的靈敏 度；二是大大降低了傳感器工作溫度；三是大大縮小了傳感器的尺寸。因此，它在生物、化 學、機械、航空、軍事等方面具有廣泛的發展前途。通常，碳納米管作為傳感器，其制備過程是將修飾的碳納米管通過滴加或介電泳 等手段沉積到電極的表面，碳納米管和電極表面的接觸較差，因此對傳感器的性能造成影 響。為此，我們課題組在Nanotechnology中2009年第20卷第345502頁撰文，采用自組裝 的方法將碳納米管組裝到氧化硅片表面，進一步結合微加工和剝離技術，在碳納米管表面 制備金電極，從而可以實現碳納米管和電極之間的良好接觸。由于所采用的基底為氧化硅 片，其不能彎曲，因此有必要制備可卷曲柔性碳納米管電極，以制備得到可卷曲的鼻管式碳 納米管傳感器。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管 鼻管式氣敏傳感器的制備方法，以柔性聚酰亞胺作為基底，采用自組裝與微加工相結合的 方法將碳納米管組裝到聚酰亞胺基底的表面，通過微加工和剝離技術在碳納米管表面制備 金電極，從而得到結合較好的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明通過將聚酰亞胺依次進行親水性處 理、陽離子聚電解質修飾處理以及納米修飾處理后采用光刻剝離技術在聚酰亞胺的表面制 作金電極，實現鼻管式氣敏傳感器的制備。所述的聚酰亞胺為熱塑性聚酰亞胺薄膜，其化學結構式為如下任意一種
權利要求
一種基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備方法，其特征在于，通過將聚酰亞胺依次進行親水性處理、陽離子聚電解質修飾處理以及納米修飾處理后采用光刻剝離技術在聚酰亞胺的表面制作金電極，實現鼻管式氣敏傳感器的制備。
2.根據權利要求1所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的聚酰亞胺為熱塑性聚酰亞胺薄膜，其化學結構式為如下任意一種
3.根據權利要求1所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的親水性處理是指采用氧氣作為等離子氣體進行表面處理10-90S， 或將聚酰亞胺柔性基底置于濃度為IM 10M，溫度為25°C -100°C的氫氧化鉀或氫氧化鈉溶 液中浸泡IOs lh。
4.根據權利要求1所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的陽離子聚電解質修飾是指將聚酰亞胺柔性基底置于陽離子聚電解 質溶液中浸泡得到陽離子聚電解質修飾的聚酰亞胺柔性基底。
5.根據權利要求4所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的陽離子聚電解質是指濃度為0. 05mg/mL 15mg/mL的聚二甲基二 烯丙基氯化銨(PDM)、聚乙烯吡啶、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)或聚乙烯亞胺。
6.根據權利要求4所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的浸泡是指浸泡Imin 3h。
7.根據權利要求1所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備 方法，其特征是，所述的納米修飾處理是指將陽離子聚電解質修飾后的聚酰亞胺柔性基底置于碳納米管溶液中浸泡Imin lh，用去離子水清洗3 4次后氮氣吹干，得到碳納米管 修飾的聚酰亞胺柔性基底。
8.根據權利要求1所述的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制 備方法，其特征是，所述的光刻剝離技術是指控制正負電極的間距控制為4000μπι 6000 μ m,相鄰電極的間距為50 μ m 500 μ m,在碳納米管修飾的聚酰亞胺表面制備金電 極，從而得到能卷曲在5mm直徑玻璃管中的碳納米管鼻管式氣敏傳感器。
全文摘要
一種納米傳感器技術領域的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器的制備方法，以柔性聚酰亞胺作為基底，采用自組裝與微加工相結合的方法將碳納米管組裝到聚酰亞胺基底的表面，通過微加工和剝離技術在碳納米管表面制備金電極，從而得到結合較好的基于聚酰亞胺柔性基底碳納米管鼻管式氣敏傳感器。
文檔編號B81C1/00GK101935010SQ20101027474
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者張亞非, 徐東, 王艷艷, 胡南滔, 魏浩 申請人:上海交通大學