[发明专利]选择性检测苯气体的装置、用于获得该装置及检测其中伴随的气体的方法

权利要求书

1.用于选择性检测苯气体的装置，其特征在于，它在底部基底上包括下列的组合：

a)至少一个以铑(Rh)簇修饰的功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器，以及

b)至少一个以选自金、钯、镍和钛的金属簇修饰的、和/或未经修饰的、功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器；

其中所述底部基底还包括用于测量所述传感器的电阻的变化的设备。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括至少一个以铂(Pt)簇修饰的功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述组合包括：

a)至少一个以铑(Rh)簇修饰的功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器，

b)至少一个以选自金、钯、镍和钛的金属簇修饰的、和/或未经修饰的、功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器，以及

c)至少一个以铂(Pt)簇修饰的功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器。

4.根据任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述多壁或单壁碳纳米管采用冷等离子体功能化。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述底部基底还包括用于增加所述传感器的温度的设备，诸如加热元件。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于测量所述电阻的变化的设备是互相交叉的金属电极，优选地由金或铂制成。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述底部基底是由陶瓷材料或硅制成。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括信号处理模块。

9.获得根据权利要求1到8中任一所述的装置的方法，其特征在于，所述传感器是根据下列步骤制备：

i)在多壁或单壁碳纳米管的有机溶液中制备分散，

ii)在超声池中处理所述分散，

iii)通过气刷喷涂，将在步骤ii)中制备的所述分散沉积在所述底部基底上，

iv)对所述基底进行退火，以固定沉积的碳纳米管，

v)通过使用氧等离子体进行处理，在反应器中对所述碳纳米管进行功能化，以及

vi)可选地，通过热蒸发、有机金属裂解或胶态悬浮体喷涂，用对应的金属簇来修饰功能化的碳纳米管。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述有机溶液是用非质子有机溶剂优选地是用二甲基甲酰胺或丙酮制备的。

11.根据权利要求1到8中任一所述的装置用于选择性检测苯气体的存在的方法，其特征在于，该方法包括：

-测量功能化的多壁或单壁碳纳米管传感器a)和b）以及可选的c）的电阻，所述电阻响应于苯气体的存在而变化，

-分析所述电阻，以确定且可选地量化苯气体的存在，以及

-当进行一个新测量时，将紫外光源施加到该传感器一段短时间，或将该传感器的温度增加50℃到200℃之间，以解吸附来自该传感器的气体，且将所述传感器留在一个适当的条件下以便一个新的测量。

12.根据权利要求11所述的用于选择性检测苯气体的存在的方法，其中所述传感器的电阻是在环境温度下、在氧存在或不存在的情况下测量的。

13.根据权利要求1到8中任一所述的装置的用途，用于在环境温度下在存在其他干扰气体时选择性检测100ppb以下浓度的苯气体。

14.根据权利要求13所述的装置的用途，用于化学工业、石化工业、加油站、或家庭、航空或研究应用。