[发明专利]一种水滑石与聚合物复合湿敏传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水滑石与聚合物复合湿敏传感器及其制备方法。本发明采用双滴法制备聚合物插层的水滑石，采用浆料涂覆方法将制备的产物均匀涂在器件表面，得到水滑石与聚合物复合湿敏传感器。在水滑石层间引入具有湿敏性质的聚合物之后，改善了聚合物不稳定的缺陷。该插层水滑石复合材料既利用了水滑石的层板结构来稳定层板之间的聚合物，又利用聚合物对湿度的敏感特性来实现湿敏测试。水滑石层板中分子排布的有序性增加了材料的湿敏性能，加快了响应过程。本发明制备的水滑石与聚合物复合湿敏传感器的湿敏性质较单纯的聚合物得到明显提升，稳定性、量程范围和线性都有很大程度的提高，延长材料的寿命。

主权项

一种水滑石与聚合物复合湿敏传感器的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤为：(1)聚合物插层水滑石的制备：配制可溶二价金属盐和可溶三价金属盐的混合盐溶液，其中二价金属离子的浓度为0.1‑0.3mol/L；配制浓度为0.1‑0.3mol/L的NaOH碱溶液；将聚合物和N‑甲基吡咯烷酮或N,N‑二甲基甲酰胺加入四口瓶中溶解，然后加入十二烷基磺酸钠和水得到混合溶液，其中聚合物和N‑甲基吡咯烷酮或N,N‑二甲基甲酰胺的质量比为0.001‑0.005，十二烷基磺酸钠的浓度为0.05‑0.1mol/L，聚合物的浓度为1‑3mg/mL；在氮气气氛下，采用双滴法，以20‑40滴/分钟的速度将混合盐溶液和NaOH碱溶液滴入到四口瓶中，控制四口瓶中的pH范围在8‑12，二价金属离子与十二烷基磺酸钠的摩尔比为3:1‑2:1；滴加结束后，然后倒入高压反应釜中，80‑110oC下晶化12‑24h，产物离心洗涤，干燥；(2)湿敏传感器件的制备：将步骤(1)得到的产物研磨成粉，然后用乙醇分散成糊状，均匀涂覆在清洁后的湿敏电极器件上，室温干燥，得到水滑石与聚合物复合湿敏传感器。