本發(fā)明屬于傳感器，涉及一種檢測柴油中硫化物的傳感器及其制備方法與應(yīng)用，具體涉及一種檢測柴油中噻吩類硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、柴油中含有部分噻吩類硫化物，硫化物含量過高，會(huì)影響車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，含硫有機(jī)物的燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等氣體，進(jìn)而可能轉(zhuǎn)化為酸雨，對人身健康和自然環(huán)境產(chǎn)生危害。中國、歐盟等對于柴油、汽油等燃料油都提出含硫量的限制要求，我國從國五標(biāo)準(zhǔn)開始，就要求汽油、柴油中的硫含量都不能超過10ppm。

2、目前已經(jīng)有一些測試柴油中硫含量的方法，其中大多數(shù)測量方法如庫倫法、紫外熒光法、x射線熒光法等都需要大型儀器，測試周期長，便攜性較差，有必要研究便攜、快速、高靈敏度、高選擇性的傳感器檢測方法。

3、cn116773617a公開了一種硫化鋅-氧化鋅殼核結(jié)構(gòu)納米棒沉積在fto導(dǎo)電玻璃叉指電極上的傳感器，用于檢測柴油中噻吩類物質(zhì)，該傳感器需要通過水熱法制備，工藝復(fù)雜，而且在叉指區(qū)生長納米線，沉積納米線結(jié)合不牢，容易脫落，傳感器壽命短，而且納米線容易互相搭接，傳感器短路，不能呈現(xiàn)電容，所以傳感器制備成功率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器及其制備方法與應(yīng)用，在表面具有叉指狀導(dǎo)電層的基底上涂覆上一層zns-tio2-pvdf復(fù)合材料，制成可以檢測柴油中噻吩類硫化物的傳感器，該傳感器可以在柴油中穩(wěn)定存在，敏感材料會(huì)與柴油中噻吩類硫化物相互作用，影響叉指處的電荷密度，從而產(chǎn)生電容的變化，通過數(shù)字電橋測量儀(lcr)檢測傳感器電容的變化從而檢測柴油中噻吩類硫化物的濃度。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，包括基底，基底表面刻蝕有叉指狀導(dǎo)電層，叉指間涂覆有zns-tio2-pvdf復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。

4、一種上述檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器的制備方法，包括如下步驟：

5、步驟一、激光刻蝕基底導(dǎo)電面，制得叉指狀導(dǎo)電層；

6、步驟二、采用旋涂法在叉指狀導(dǎo)電層的叉指間涂覆zns-tio2-pvdf復(fù)合材料，具體步驟如下：

7、步驟二一、在1ml二氧化鈦溶膠中加入5～10mg納米硫化鋅顆粒，超聲混合，得到zns-tio2混合溶膠體系；

8、步驟二二、取配好的zns-tio2混合溶膠體系，加入pvdf溶液，控制兩者體積比為90～95：5，超聲混合，得到均勻混合的zns-tio2-pvdf混合溶膠體系；

9、步驟二三、將15～25μlzns-tio2-pvdf混合溶膠體系滴加在叉指狀導(dǎo)電層的叉指間，通過旋轉(zhuǎn)涂膜，使溶膠均勻涂敷在叉指狀導(dǎo)電層的叉指間，在空氣中干燥，制得zns-tio2-pvdf傳感器。

10、基于軟硬酸堿理論，上述zns-tio2-pvdf傳感器利用了敏感材料zns作為交界酸可以與作為弱堿的噻吩類分子發(fā)生化學(xué)吸附行為，吸附引起傳感器極板間的介電常數(shù)升高，從而導(dǎo)致傳感器的電容值升高，產(chǎn)生電容響應(yīng)，可用于測試柴油中噻吩類硫化物的含量。

11、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

12、1、在制備時(shí)，zns分散在tio2凝膠中，tio2具有成膜作用，有利于zns顆粒的分散。

13、2、采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，制備工藝更為穩(wěn)定，傳感器敏感材料膜層更為均勻。

14、3、pvdf具有粘接作用，zns-tio2-pvdf復(fù)合材料在基底表面結(jié)合牢固，減少了敏感材料的脫落，傳感器可以在柴油中穩(wěn)定存在。

15、4、傳感器敏感材料膜層中，zns顆粒被tio2顆粒包圍，不會(huì)因?yàn)閦ns顆粒互相搭接，而導(dǎo)致傳感器手指之間短路，制備成功率高。

16、5、lcr檢測傳感器的電容響應(yīng)為pf級別，響應(yīng)迅速，靈敏度高。

技術(shù)特征：

1.一種檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，其特征在于所述傳感器包括基底，基底表面刻蝕有叉指狀導(dǎo)電層，叉指間涂覆有zns-tio2-pvdf復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，其特征在于所述基底為導(dǎo)電玻璃基底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，其特征在于所述叉指狀導(dǎo)電層由激光刻蝕基底制得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，其特征在于所述叉指狀導(dǎo)電層的材料為摻氟的二氧化錫。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測柴油中硫化物的zns-tio2-pvdf傳感器，其特征在于所述叉指狀導(dǎo)電層的指間距為100μm。

6.一種權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述zns-tio2-pvdf傳感器的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

7.一種權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述zns-tio2-pvdf傳感器用于測試柴油中噻吩類硫化物的含量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種檢測柴油中硫化物的ZnS?TiO<subgt;2</subgt;?PVDF傳感器及其制備方法與應(yīng)用，所述傳感器包括基底，基底表面刻蝕有叉指狀導(dǎo)電層，叉指間涂覆有ZnS?TiO<subgt;2</subgt;?PVDF復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，可用于測試柴油中噻吩類硫化物的含量。本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)涂膜法制備ZnS?TiO<subgt;2</subgt;?PVDF傳感器，制備工藝更為穩(wěn)定，傳感器敏感材料膜層更為均勻。傳感器敏感材料膜層中，ZnS顆粒被TiO<subgt;2</subgt;顆粒包圍，不會(huì)因?yàn)閆nS顆?；ハ啻罱樱鴮?dǎo)致傳感器手指之間短路，制備成功率高；PVDF具有粘接作用，ZnS?TiO<subgt;2</subgt;?PVDF復(fù)合材料在基底表面結(jié)合牢固，減少了敏感材料的脫落，傳感器可以在柴油中穩(wěn)定存在。

技術(shù)研發(fā)人員：程新群,高云智,劉志博,程凱,朱敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5