長春應化所發(fā)明氣體傳感器用吸濕保水復合膜制備方法

中科院長春應化學所氣體傳感器小組發(fā)明出氣體傳感器用保水性能好的固體電解質(zhì)膜，申請的發(fā)明專利“吸濕保水復合膜及制法”于近日獲得國家知識產(chǎn)權局授權。

氣體傳感器作為氣體檢測儀器儀表核心元器件，市場需求大幅增加，全球氣體傳感器銷量及市場需求年增長率30％以上，2010年產(chǎn)銷量預計將達5000萬只以上，市場總額超過10億美元，并具有向低功耗、多功能、集成化方向發(fā)展的趨勢，而氣體傳感器的固體化是限制其發(fā)展的主要瓶頸。

針對上述問題，為了避免液體電解漏液、腐蝕等缺點影響氣體傳感器響應的穩(wěn)定性和壽命，氣體傳感器使用固體電解質(zhì)膜（Nafion膜）成為必然趨勢。Nafion膜雖然具有高的化學穩(wěn)定性機械強度等優(yōu)點，但是其離子導電率嚴重依賴膜內(nèi)水份的含量，因此其離子電導率受濕度、溫度影響很大。為克服這一缺點，提高Nafion膜的保水性，該小組發(fā)明了采用具有吸水性的硅膠與聚丙烯酰胺吸濕材料與Nafion膜復合制備吸濕保水復合膜。并應用到CO、H₂S、SO₂三種氣體傳感器的組裝中，傳感器測試表明：傳感器性能穩(wěn)定、底電流和噪聲較液體電解質(zhì)傳感器小、一致性好。

該發(fā)明解決了傳統(tǒng)氣體傳感器中液體電解質(zhì)因干涸而影響壽命的問題，以及目前固體電解質(zhì)失水而影響一致性的問題。另外加快了氣體傳感器固體化、集成化的進程，因為采用吸濕保水復合膜作為電解質(zhì)，氣體傳感器可以加工成不同尺寸、不同形狀，加工隨意性大大提高，避免了傳統(tǒng)罐裝式氣體傳感器小型化、集成化難的問題。

（蘇 怡）