專利名稱：一種采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聲表面波氣體傳感器技術領域，特別涉及一種采用滴涂法制作氧化鋅(ZnO)摻雜酞菁靶(PbPc)敏感膜的方法。
背景技術：
從80年代開始，聲表面波傳感器(SAW)的研制工作逐漸興起，目前可以檢測H2S、NO2, SO2和NH3等多種氣體，運用聲表面波技術研制成的傳感器可以直接輸出數字信號，因而具有得天獨厚的優(yōu)越性。SAW氣體傳感器與其他類型的傳感器相比有很多優(yōu)良的特性，具有體積小、重量輕、精度高、分辨率高、抗干擾能力強、靈敏度高、有效檢測范圍線性好等眾多特點。SAff氣體傳感器的基本工作原理是通過SAW器件表面所覆蓋的敏感膜對待側氣體 的吸附，引起SAW傳感器電導率和質量的變化，從而引起SAW振蕩器的振蕩頻率的改變，以此來實現(xiàn)對氣體的監(jiān)控和測量。因此，要想制作出高靈敏度和質量的聲表面波傳感器器件，其中敏感膜的設計與制作部分特別的關鍵。隨著社會經濟技術和工業(yè)的快速發(fā)展,在化工生產、大氣環(huán)境檢測、電力系統(tǒng)安全檢測、石油天然氣及礦床勘探等過程中，由于NO2氣體的存在，亟待開發(fā)出能夠檢測微量NO2氣體的氣體傳感器，這就要求現(xiàn)場監(jiān)測污染氣體的傳感器要有足夠的靈敏度和選擇性。在聲表面波傳感器領域主要使用酞菁材料去檢測NO2,但是單獨的PbPc作為敏感薄膜材料制備成的傳感器選擇性低，工作溫度高，適用價值不高。選擇特性和高溫不僅影響傳感器測量的穩(wěn)定效果，而且會帶來額外的功率損耗等問題，所以能夠制作出在常溫下快速，靈敏的檢測低濃度的氣體傳感器顯得特別的重要，這也給膜的制作提出了更高的要求。

發(fā)明內容
(一 )要解決的技術問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，該方法包括對氧化鋅進行進行研磨；將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶，并制成混合溶液；對該混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜。上述方案中，所述將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶并制成混合溶液的步驟中，是將研磨的氧化鋅摻雜酞菁靶與N-N 二甲基酰胺在常溫下混合制作成混合溶液，其中氧化鋅與酞菁靶的質量比為I : 5。上述方案中，所述對該混合溶液進行超聲振蕩的步驟中，是采用超聲振蕩器在常溫下對該混合溶液超聲振蕩I個小時。上述方案中，所述在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液的步驟中，是在常溫下用微量移液器在延遲線的敏感區(qū)域滴涂50μ I的混合溶液。上述方案中，所述真空干燥的步驟中，是在60°C于真空干燥箱中干燥兩個小時。(三)有益效果
本發(fā)明提供的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，通過將PbPc作為敏感材料去嘗試制作敏感膜，使得常溫下使用酞菁材料去檢測NO2氣體變?yōu)榭赡埽襊bPc/ZnO傳感器與純的PbPc傳感器相比，靈敏度和選擇性也會有一定的提高。


圖I為本發(fā)明采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的工藝流程示意圖；其中1為壓電基體(壓電單晶或薄膜)，2為叉指換能器IDT(Au或Pt)，3為傳播路徑上的金屬薄膜(Au或Pt等)，4為化學敏感膜。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。因為酞菁靶(PbPc)作為幾種最常見的檢測NO2的敏感薄膜材料，在遇到NO2氣體時有著較大的電導率的變化。ZnO作為敏感材料已被廣泛應用，但它對多種氣體敏感，屬于普敏型材料，所以本文將將研磨的ZnO摻雜PbPc —起溶解，通過聚合制作出的敏感膜能夠使得PbPc更好的吸附氣體，能夠使得SAW器件更加的敏感。通過研磨后ZnO也能夠很好的分散在溶液中。本發(fā)明提供的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，是在聲表面波傳感器的制造過程中，通過在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線上滴涂ZnO摻雜PbPc溶液而形成的敏感膜，該敏感膜是由ZnO摻雜PbPc作為敏感材料通過研磨、溶解、振蕩、滴涂及真空烘干而形成的。具體包括對氧化鋅進行進行研磨；將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶，并制成混合溶液；對該混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜。如圖I所示，圖I為本發(fā)明采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的工藝流程示意圖，具體制備工藝包括步驟I :將研磨的ZnO摻雜PbPc與N-N 二甲基酰胺在常溫下混合制作成混合溶液，其中ZnO與PbPc的質量比為I : 5;步驟2 :采用超聲振蕩器在常溫下對該混合溶液超聲振蕩I個小時；步驟3:在常溫下用微量移液器在延遲線的敏感區(qū)域滴涂大約50 μ I的混合溶液；步驟4 :在60°C左右于真空干燥箱中干燥兩個小時，形成氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，用于檢測NO2氣體，其特征在于，該方法包括 對氧化鋅進行進行研磨； 將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶，并制成混合溶液； 對該混合溶液進行超聲振蕩； 在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液； 真空干燥，形成氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜。
2.根據權利要求I所述的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，其特征在于，所述將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶并制成混合溶液的步驟中，是將研磨的氧化鋅摻雜酞菁靶與N-N 二甲基酰胺在常溫下混合制作成混合溶液，其中氧化鋅與酞菁靶的質量比為I 5。
3.根據權利要求I所述的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，其特征在于，所述對該混合溶液進行超聲振蕩的步驟中，是采用超聲振蕩器在常溫下對該混合溶液超聲振蕩I個小時。
4.根據權利要求I所述的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，其特征在于，所述在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液的步驟中，是在常溫下用微量移液器在延遲線的敏感區(qū)域滴涂50 μ I的混合溶液。
5.根據權利要求I所述的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，其特征在于，所述真空干燥的步驟中，是在60°C于真空干燥箱中干燥兩個小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，用于檢測NO2氣體，該方法包括對氧化鋅進行進行研磨；將研磨后的氧化鋅摻雜酞菁靶，并制成混合溶液；對該混合溶液進行超聲振蕩；在雙延遲線型振蕩器的一條延遲線的敏感區(qū)域滴涂該混合溶液；真空干燥，形成氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜。本發(fā)明提供的采用滴涂法制作氧化鋅摻雜酞菁靶敏感膜的方法，通過將PbPc作為敏感材料去嘗試制作敏感膜，使得常溫下使用酞菁材料去檢測NO2氣體變?yōu)榭赡埽襊bPc/ZnO傳感器與純的PbPc傳感器相比，靈敏度和選擇性也會有一定的提高。
文檔編號B05C11/10GK102879466SQ20111019863
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2011年7月15日
發(fā)明者李冬梅, 汪幸, 劉明, 周文, 侯成誠, 閆學鋒, 謝常青 申請人:中國科學院微電子研究所