[发明专利]一种可室温工作的印制式NO2气敏元件及其制备方法

权利要求书

1.一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件，其特征在于，由一柔性衬底(1)，导电叉指电极(2)和敏感膜层(3)构成。

2.如权利要求1所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件，其特征在于，所述柔性衬底(1)采用包括聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或纸。

3.如权利要求1所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件，其特征在于，所述导电叉指电极(2)其电极的宽度为1mm，两个相邻叉指电极的间隔为1mm，叉指长度为50mm，叉指对数为6对；所述叉指电极(2)采用金(Au)、银(Ag)或铂(Pt)金属。

4.如权利要求1所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件，其特征在于，所述敏感膜层(3)为一定浓度WO₃/PEDOT:PSS复合型敏感油墨。

5.如权利要求1所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A.将衬底(1)洗净吹干，对其做表面处理；

B.采用凹版印刷技术，在柔性衬底(1)上制备导电叉指电极(2)，并将其放在烘箱内干燥；

C.采用凹版印刷技术将WO₃/PEDOT:PSS复合型敏感油墨印刷在带有叉指电极(2)的衬底(1)上，此过程要注意控制衬底(1)的位置，使WO₃/PEDOT:PSS敏感膜层(3)完全覆盖在叉指电极(2)表面上，将其放在烘箱内干燥，得到印制式WO₃/PEDOT:PSS NO₂气敏元件。

6.如权利要求5所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件的制备方法，其特征在于，所述步骤A.中对衬底做表面处理采用反应离子刻蚀或紫外/臭氧照射。

7.如权利要求5所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏

元件的制备方法，其特征在于，所述步骤C.WO₃/PEDOT:PSS复合型敏感油墨按照下述步骤配制：

C.1.WO₃纳米片的制备：

以Na₂WO₄·2H₂O为原料，溶于去离子水中制成0.15-0.2mol/L的溶液，在5℃以下的冰水浴中磁力搅拌30-60分钟，逐滴滴加2mol/L的HCl调节PH为0.7-1；

用去离子水和乙醇离心水洗4-5次，得到白乳黄色沉淀，再次溶解到80ml2mol/L的HCl中，在40℃恒温水浴中静置24小时；

接着转移到100ml的聚四氟乙烯内衬的高温反应釜中，200℃反应5小时，离心水洗3-4次，干燥后得到颗粒，在500℃退火处理2小时，用玛瑙研钵研细，即得WO₃纳米片；

C.2.WO₃/PEDOT:PSS复合型敏感油墨的制备：

将WO₃纳米片与PEDOT:PSS油墨按1-2g/ml的浓度预混合后，利用超声波细胞粉碎机以功率300W-600W震荡30分钟，即得到均匀混合的WO₃/PEDOT:PSS复合型敏感油墨。

8.如权利要求5所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件的制备方法，其特征在于，所述B.烘箱干燥温度120℃，干燥20-30分钟。

9.如权利要求6所述的一种可室温工作的印制式NO₂气敏元件的制备方法，其特征在于，所述采用反应离子刻蚀刻蚀时间30秒或紫外/臭氧照射时间30分钟。