一种监测氢氟酸中PH值的传感器及其制备方法与流程

本发明涉及ph值检测，尤其涉及一种监测氢氟酸中ph值的传感器及其制备方法。

背景技术：

1、在现有技术中，离子敏感场效应晶体管采用耐氢氟酸材料制备，其中，在采用玻璃电极作为ph计时，由于被测水样为含氟废水，氢氟酸会对ph计的玻璃膜产生腐蚀，由于氢氟酸具有强烈的腐蚀性和挥发性，这对实验设备和操作人员都提出了较高的要求，实验设备必须能够耐受氢氟酸的腐蚀，而且需要对氢氟酸进行适当的中和处理，以防止对人体造成伤害；其次，由于氢氟酸易挥发，这会导致原溶液的浓度难以准确掌握，从而影响测试结果的准确性；此外，测试过程中测试环境的温度可能会对测试结果产生影响，从而使得对氢氟酸的ph值的测量误差增大。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种监测氢氟酸中ph值的传感器及其制备方法，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

2、本发明提供的监测氢氟酸中ph值的传感器，包括：

3、耐腐蚀性基底；

4、形成在耐腐蚀性基底上且覆盖耐腐蚀性基底的部分上表面的碳纳米管沟道层；

5、分别形成在碳纳米管沟道层上方两侧位置处的漏极和源极；

6、与漏极连接的漏极连接引线，与源极连接的源极连接引线；

7、耐腐蚀性封装层，其中，耐腐蚀性封装层包覆裸露的耐腐蚀性基底上表面、碳纳米管沟道层的侧壁、裸露的漏极、裸露的源极、部分漏极连接引线和部分源极连接引线。

8、在上述的方案中，将碳纳米管沟道层上方、包覆裸露的漏极和裸露的源极的耐腐蚀性封装层限定的区域作为监测氢氟酸中ph值的传感器的敏感区。

9、在上述的方案中，在监测氢氟酸中ph值时，在监测氢氟酸中ph值的传感器的敏感区滴加标准ph溶液或待测溶液，将参比电极插入至标准ph溶液或待测溶液中，并对参比电极提供电压vgs，将漏极连接引线连接至电压vds，将源极连接引线接至地。

10、在上述的方案中，参比电极采用的材料为铂。

11、在上述的方案中，耐腐蚀性基底采用一层结构，耐腐蚀性基底采用的材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。

12、在上述的方案中，耐腐蚀性基底采用多层结构，耐腐蚀性基底包括氧化硅层和聚对二甲苯层。

13、在上述的方案中，碳纳米管沟道层的厚度为1nm-100nm。

14、在上述的方案中，漏极和源极采用的材料为铂、金以及铜中的一种或多种。

15、在上述的方案中，耐腐蚀性封装层采用的材料为聚对二甲苯、聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯。

16、本发明提供的如上所述的监测氢氟酸中ph值的传感器的制备方法，包括：

17、提供耐腐蚀性基底，并在耐腐蚀性基底上沉积覆盖耐腐蚀性基底的部分上表面的碳纳米管沟道层；

18、在碳纳米管沟道层上方的两侧位置处形成漏极和源极；

19、分别在漏极上焊接漏极连接引线，在源极上焊接源极连接引线；

20、沉积耐腐蚀性封装层，使得耐腐蚀性封装层包覆裸露的耐腐蚀性基底上表面、碳纳米管沟道层的侧壁、裸露的漏极、裸露的源极、部分漏极连接引线和部分源极连接引线。

21、本发明实施例包括以下优点：

22、本发明实施例提供的监测氢氟酸中ph值的传感器及其制备方法，传感器中各个部分均可以长期稳定存在于氢氟酸中，不被腐蚀、损坏，从而，使得氢氟酸中ph值的监测结果更为准确和灵敏，同时，采用本发明实施例提供的监测氢氟酸中ph值的传感器对ph值进行检测时，监测结果受温度影响较小，测试结果更为稳定和准确。

技术特征：

1.一种监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，所述传感器包括：

2.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，将碳纳米管沟道层（2）上方、包覆裸露的漏极（31）和裸露的源极（32）的耐腐蚀性封装层限定的区域作为监测氢氟酸中ph值的传感器的敏感区。

3.根据权利要求2所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，在监测氢氟酸中ph值时，在监测氢氟酸中ph值的传感器的敏感区滴加标准ph溶液或待测溶液，将参比电极插入至标准ph溶液或待测溶液中，并对参比电极提供电压vgs，将漏极连接引线（41）连接至电压vds，将源极连接引线（42）接至地。

4.根据权利要求3所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，参比电极采用的材料为铂。

5.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，耐腐蚀性基底（1）采用一层结构，耐腐蚀性基底（1）采用的材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，耐腐蚀性基底（1）采用多层结构，耐腐蚀性基底（1）包括氧化硅层和聚对二甲苯层。

7.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，碳纳米管沟道层（2）的厚度为1nm-100nm。

8.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，漏极（31）和源极（32）采用的材料为铂、金以及铜中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的监测氢氟酸中ph值的传感器，其特征在于，耐腐蚀性封装层（5）采用的材料为聚对二甲苯、聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的监测氢氟酸中ph值的传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种监测氢氟酸中PH值的传感器及其制备方法，属于PH值检测技术领域，所述传感器包括：耐腐蚀性基底；形成在耐腐蚀性基底上且覆盖耐腐蚀性基底的部分上表面的碳纳米管沟道层；分别形成在碳纳米管沟道层上方两侧位置处的漏极和源极；与漏极连接的漏极连接引线，与源极连接的源极连接引线；耐腐蚀性封装层,其中，耐腐蚀性封装层包覆裸露的耐腐蚀性基底上表面、碳纳米管沟道层的侧壁、裸露的漏极、裸露的源极、部分漏极连接引线和部分源极连接引线。本申请提供的传感器及其制备方法，传感器中各个部分均可以长期稳定存在于氢氟酸中，使得氢氟酸中PH值的监测结果更为准确和灵敏，同时，监测结果受温度影响较小，测试结果更为稳定和准确。技术研发人员：韩杰受保护的技术使用者：苏州烯晶半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25