[发明专利]基于纳米多孔反射传感材料的氨气传感器及检测方法

摘要

本发明公开了一种基于纳米多孔反射传感材料的氨气传感器及检测方法，纳米多孔反射传感材料包括高反射性多孔材料、壳聚糖凝胶及敏感染料，高反射性多孔材料是一种具有混合光过滤及反射性能的无机材料，在高反射性多孔材料表面涂覆预交联的壳聚糖，成膜后再吸附一定浓度的氨敏染料溶液，干燥后制成所需的氨敏材料。检测时，将该传感材料固定于底座，传感面与气体接触。可见光源聚焦后照射在传感材料表面，反射信号通过光导纤维传输给光谱仪探测器或光电管，实时地将反射光强信号转换成电信号。该发明结构简单、灵敏度高、成本低、实时性好、浓度范围广，可以快速准确地测定空气中的氨浓度，用于工作及生活环境氨浓度的在线监测及气体泄漏报警。

主权项

一种基于纳米多孔反射传感材料的氨气传感器，其特征在于，它包括：通气箱体(1)、底座(2)、氨敏材料(3)、进气阀门(4)、出气阀门(5)、光源(6)、光电管(7)、计算机(8)、入射光通道(9)、反射光通道(10)。其中，所述底座(2)固定在通气箱体(1)底部，氨敏材料(3)搁置在底座(2)上，进气阀门(4)和出气阀门(5)分别固定在通气箱体(1)左右两侧，光电管(7)和计算机(8)通过数据线相连。所述氨敏材料通过以下方法制备：将硅片或铝片固定在电解池中，加入电解液，以硅片或铝片为阳极，惰性电极为阴极进行电解，刻蚀电流输出正弦或余弦波形，设定电流密度为10～100mA/cm2，波形周期为5～30秒，波形重复次数为20～250次。电解结束后，用乙醇冲洗硅片或铝片，最后用氮气吹干；将制备得到的多孔硅片或多孔铝片放在马福炉中，在600℃ 800℃下快速热氧化处理15 60分钟；在高反射性多孔材料表面涂覆预交联壳聚糖溶液，高分子成膜后，再吸附质量浓度为0.3％的敏感染料溶液，常温干燥后即可制成所需的氨敏材料。