專利名稱：一種肼的傳感防護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種重毒性污染物的傳感防護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種有機(jī)物薄膜傳感器、并用于檢測氣態(tài)胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
胼是一種無色發(fā)煙的，具有腐蝕性和強(qiáng)還原性的液體化合物。由于它有強(qiáng)還原性， 可以還原銀等金屬離子，在工業(yè)生產(chǎn)中被用作原料。它通常是作為噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料、火箭燃料、顯影劑、發(fā)泡劑或制藥原料。同時(shí)，它也是一種極毒的化學(xué)物質(zhì)，能引起眼睛發(fā)炎或灼傷粘膜并能強(qiáng)烈腐蝕皮膚。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類應(yīng)用胼進(jìn)行生產(chǎn)的機(jī)會(huì)越來越多，人身接觸胼的機(jī)率也正呈現(xiàn)上升的趨勢。因此，在對(duì)胼運(yùn)輸或應(yīng)用過程中，需要對(duì)容器周圍是否有胼蒸氣進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，來確保人身安全。雖然國內(nèi)已有三個(gè)關(guān)于氣態(tài)胼的傳感器專利， 專利公開號(hào)分別為:CN 200710304642.0、CN 1403805A和CN101470091A，但是它們要么是關(guān)于傳感薄膜的制備工藝，要么是針對(duì)火箭燃料泄漏問題而開發(fā)的傳感器系統(tǒng)，這類傳感器成本高并且制備工藝與控制復(fù)雜，使得傳感器成本較高，不適合日常生活中對(duì)胼蒸氣低成本監(jiān)控的需要。印刷電子學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，從有機(jī)電子學(xué)發(fā)展演變過來。利用有機(jī)半導(dǎo)體可以制造薄膜狀的晶體管和電路。目前，已經(jīng)有利用有機(jī)半導(dǎo)體制備的RFID回路、制備場效應(yīng)晶體管的報(bào)道。另一方面，印刷電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的低成本印刷，而且不利用酸性物質(zhì)的腐蝕工藝，保護(hù)環(huán)境，整個(gè)制作工藝對(duì)人身體傷害較小，優(yōu)于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造工藝。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是以印刷電子學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一種基于全印刷工藝、電阻變量檢測的氣態(tài)胼傳感防護(hù)系統(tǒng)，解決氣態(tài)胼污染檢測上的傳感薄膜低成本應(yīng)用問題。本實(shí)用新型將通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，包括用于檢測氣態(tài)胼的傳感器及報(bào)警電路兩部分，其特征在于所述傳感器包括底層、傳感層和電極層，所述底層為柔性襯底，所述柔性襯底的表面中間部分設(shè)有傳感層，所述傳感層的兩側(cè)與之相接設(shè)有電極層，電極層分別位于傳感層兩側(cè)的兩個(gè)電極接入報(bào)警電路。進(jìn)一步地，所述傳感層為至少包括DFHC0-4TC0、P3HT的導(dǎo)電聚合物薄膜，傳感層厚度小于500 μ m。進(jìn)一步地，所述電極層的厚度小于500 μ m，且厚于傳感層的厚度。進(jìn)一步地，所述報(bào)警電路至少包括一喇叭、用于驅(qū)動(dòng)喇叭的關(guān)斷芯片和一個(gè)與關(guān)斷芯片相連的負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻、傳感器與關(guān)斷芯片相連形成回路，所述關(guān)斷芯片的狀態(tài)變化驅(qū)動(dòng)電壓為負(fù)載電阻兩端的電壓。本實(shí)用新型可以應(yīng)用在任何密閉容器內(nèi)壁及任何材料表面上，通過傳感層的薄膜電阻的變化，來監(jiān)測胼蒸氣的濃度，傳感器一旦失效，可直接更換傳感薄膜，操作簡便；采用全印刷方法制備傳感器，成本低廉，可低成本持續(xù)發(fā)揮對(duì)胼蒸氣的監(jiān)視功能。

圖1是本實(shí) 用新型胼傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型胼傳感器系統(tǒng)的電路圖。
具體實(shí)施方式
由全印刷技術(shù)制造的有機(jī)物薄膜傳感器，表面有一層傳感薄膜DFHC0-4TC0，當(dāng)有胼蒸氣靠近薄膜時(shí)候，會(huì)與DFHC0-4TC0表面發(fā)生吸附和化學(xué)反應(yīng)，從而使DFHC0-4TC0的電阻發(fā)生改變。DFHC0-4TC0是η型的半導(dǎo)體，它的分子結(jié)構(gòu)中有類似噻吩的結(jié)構(gòu)，而且還有三個(gè)羰基。氧原子和硫原子都有未成化學(xué)鍵的孤立電子對(duì)，有和胼分子中的氫原子形成氫鍵的能力，故對(duì)胼分子的選擇性較高。傳感器的襯底采用柔性耐熱絕緣聚合物，使得傳感器可以適合任何形式的容器。根據(jù)η型傳感器的性質(zhì)，當(dāng)有胼分子吸附或形成氫鍵固定于傳感薄膜表面時(shí)，傳感薄膜的電阻會(huì)變小。通過電阻的變化，來測試空氣中不同濃度的胼氣體。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。本實(shí)用新型是以印刷電子學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，全印刷制造的有機(jī)薄膜式氣態(tài)胼的傳感器。如圖2所示，該胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)由全印刷的氣態(tài)胼有機(jī)薄膜傳感器與信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，其中QM為用于檢測氣態(tài)胼的傳感器。有機(jī)薄膜胼傳感器QM的結(jié)構(gòu)如附圖1 所示，包括兩個(gè)電極3和4、傳感層2和作為底層的柔性襯底1，所述柔性襯底1表面中間部分上打印有傳感層2，而傳感層2的兩側(cè)與之相接打印有電極3和4，分別接入報(bào)警電路。本實(shí)用新型傳感器的柔性襯底1采用柔性耐熱絕緣聚合物，使得傳感器可以適合任何形式的容器。柔性襯底1的材料至少包括ΡΕΜ、ΡΤΜ、ΡΙΜ。傳感層2為導(dǎo)電聚合物薄膜， 所述薄膜的厚度小于500 μ m，導(dǎo)電聚合物材料為有機(jī)半導(dǎo)體，至少包括DFHC0-4TC0、P3HT。 DFHC0-4TC0是η型的半導(dǎo)體，分子結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求1.一種胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，包括用于檢測氣態(tài)胼的傳感器及報(bào)警電路兩部分，其特征在于所述傳感器包括底層、傳感層和電極層，所述底層為柔性襯底，所述柔性襯底的表面中間部分設(shè)有傳感層，所述傳感層的兩側(cè)與之相接設(shè)有電極層，電極層分別位于傳感層兩側(cè)的兩個(gè)電極接入報(bào)警電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述傳感層為導(dǎo)電聚合物薄膜，傳感層厚度小于500 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述電極層的厚度小于500 μ m,且厚于傳感層的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種胼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述報(bào)警電路至少包括一喇叭、用于驅(qū)動(dòng)喇叭的關(guān)斷芯片和一個(gè)與關(guān)斷芯片相連的負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻、傳感器與關(guān)斷芯片相連形成回路，所述關(guān)斷芯片的狀態(tài)變化驅(qū)動(dòng)電壓為負(fù)載電阻兩端的電壓。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種肼的傳感防護(hù)系統(tǒng)，包括用于檢測氣態(tài)肼的傳感器及報(bào)警電路兩部分，其中傳感器包括底層、傳感層和電極層，底層為柔性襯底，柔性襯底的表面中間部分設(shè)有傳感層，傳感層的兩側(cè)與之相接設(shè)有電極層，電極層分別位于傳感層兩側(cè)的兩個(gè)電極接入報(bào)警電路。本實(shí)用新型可以應(yīng)用在任何密閉容器內(nèi)壁或任何材料表面上，通過傳感層薄膜電阻的變化，來監(jiān)測肼蒸氣的濃度，傳感器一旦失效，可直接更換傳感層薄膜，操作簡便；采用全印刷方法制備傳感器，成本低廉，可低成本持續(xù)發(fā)揮對(duì)肼蒸氣的監(jiān)視功能。
文檔編號(hào)G01N27/12GK202119746SQ20112008686
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者李巖, 潘革波, 王亦 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所