一种基于氧化钨气敏材料的传感器及茶叶香气检测应用

本发明涉及茶叶香气传感器，具体涉及一种基于氧化钨气敏材料的传感器及茶叶香气检测应用。

背景技术：

1、茶叶香气是评价茶叶品质的关键性指标之一，也是茶树和茶叶受到病虫害侵扰时所释放的挥发性生物标志物。其中，芳樟醇是一种常见的挥发性生物标志物，广泛存在于茶叶、水稻和果树等作物中。当这些作物受到病虫害侵袭时，就会产生特定的挥发性有机化合物，如芳樟醇，其含量会显著增加，甚至增加几倍或十几倍。通过实现芳樟醇的快速监测，可以及时发现作物中的病虫害情况并进行合理、有效的控制。因此，设计高性能的茶香传感器对于及时、有效地监测茶树病虫害情况以及评估茶叶品质具有重要的现实意义。近年来，挥发性有机化合物已成为检测和诊断茶叶病虫害的有效手段。学者们对各种类型的传感器进行了研究了，以期能够更有效地检测这些挥发性有机化合物。

2、基于金属氧化物半导体的气体传感器因其稳定性、成本效益、体积小和响应速度快等优点，被广泛用于检测挥发性有机化合物，并应用于环境监测、工业生产和医疗保健等领域。近年来，氧化钨作为一种重要功能的n型半导体，由于其具有良好的化学稳定性和良好的热稳定性，在许多领域逐渐受到重视，利用该材料制备的气敏传感器是目前的研究热点，使用氧化钨材料应用于茶叶病虫害检测检测报道较少，基于此，我们构建了一种气敏材料，针对茶叶香气中的芳樟醇进行快速检测，并对传感器的性质和性能进行了提高，有效实现对茶叶品质的评估及茶树病虫害情况的监测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于茶叶香气传感器的氧化钨气敏材料及其制备方法，以解决上述背景中问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于氧化钨气敏材料的传感器，包括用于茶叶香气传感器的氧化钨气敏材料，氧化钨气敏材料的制备方法，包括：

4、步骤a：称取0.3-0.6g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷和0.6-1.2g六氯化钨，溶于75-100ml的乙醇溶液中，磁力搅拌1-4h得到均匀的前驱体溶液；将前驱体溶液转移至100ml的聚四氟乙烯内衬中，并将内衬置于反应釜中密封，再将反应釜置于烘箱中在150-200℃下水热反应12-48h；

5、步骤b：水热反应结束后，待反应釜自然冷却至室温，打开反应釜取出内衬，将内衬中的悬浊液转移至50ml离心管中，使用乙醇溶液对内衬中浅蓝色沉淀物进行离心清洗，收集得到干净的沉淀物并进行干燥，得到干燥的样品；

6、步骤c：将得到的干燥样品在300-700℃下煅烧1-4h，得到氧化钨气敏材料。

7、作为本发明进一步的方案：所述步骤a中：所述聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷与六氯化钨溶于乙醇溶液后的摩尔比为1：2，乙醇溶液的质量浓度为75%。

8、作为本发明进一步的方案：所述步骤b中，乙醇溶液的质量浓度为99.7%。

9、作为本发明进一步的方案：所述步骤b中，对内衬中浅蓝色沉淀物进行离心清洗3次，离心转速为6000-10000rpm，离心时间为5-10min。

10、作为本发明进一步的方案：所述步骤b中，对沉淀物进行干燥的温度为60-80℃，干燥时长为6-48h，用以除去沉淀物中的水分和乙醇。

11、作为本发明进一步的方案：所述步骤c中，干燥样品在煅烧过程中的升温速率为1-20℃/min。

12、作为本发明进一步的方案：所述氧化钨气敏材料，包括两种材料组成，分别为w18049和w02.9，所述氧化钨气敏材料的形貌呈海胆状。

13、作为本发明进一步的方案：一种基于氧化钨气敏材料的传感器的茶叶香气检测应用，如上述所述的基于氧化钨气敏材料制备得到的传感器，该传感器应用于茶叶香气检测。

14、本发明的有益效果：

15、本发明中，整个氧化钨气敏材料的制备方法简单，易于操作，且制备得到的氧化钨气敏材料具有高灵敏度、高稳定性且重现性好；

16、在氧化钨气敏材料用于茶叶香味传感器的生产过程中时，将制备的氧化钨气敏材料经过传感器敏感薄膜构筑工艺制备出茶叶香气传感器，即可以实现对芳樟醇的快速传感响应，用于茶叶香气中可挥发性物质芳樟醇的气敏研究中，可以快速表现出优异的气敏特性。

技术特征：

1.一种基于氧化钨气敏材料的传感器，包括用于茶叶香气传感器的氧化钨气敏材料，其特征在于，氧化钨气敏材料的制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述步骤a中：所述聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷与六氯化钨溶于乙醇溶液后的摩尔比为1：2，乙醇溶液的质量浓度为75%。

3.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述步骤b中，乙醇溶液的质量浓度为99.7%。

4.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述步骤b中，对内衬中浅蓝色沉淀物进行离心清洗3次，离心转速为6000-10000rpm，离心时间为5-10min。

5.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述步骤b中，对沉淀物进行干燥的温度为60-80℃，干燥时长为6-48h，用以除去沉淀物中的水分和乙醇。

6.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述步骤c中，干燥样品在煅烧过程中的升温速率为1-20℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种基于氧化钨气敏材料的传感器，其特征在于，所述氧化钨气敏材料，包括两种材料组成，分别为w18049和w02.9，所述氧化钨气敏材料的形貌呈海胆状。

8.一种基于氧化钨气敏材料的传感器的茶叶香气检测应用，其特征在于，如上述权利要求1-7任一项所述的基于氧化钨气敏材料制备得到的传感器，该传感器应用于茶叶香气检测。

技术总结本发明涉及茶叶香气传感器技术领域，具体公开了一种基于氧化钨气敏材料的传感器及茶叶香气检测应用，包括：称取聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷和六氯化钨，溶于的乙醇溶液中，磁力搅拌得到均匀的前驱体溶液；将前驱体溶液转移至的聚四氟乙烯内衬中，将内衬置于反应釜中密封，再将反应釜置于烘箱中进行水热反应；自然冷却至室温，取出内衬，将内衬中的悬浊液转移至离心管中，使用乙醇溶液对内衬中浅蓝色沉淀物进行离心清洗，收集得到干净的沉淀物干燥，得到样品；将得到的干燥样品进行煅烧，得到氧化钨气敏材料，制备方法简单，易于操作，且制备得到的氧化钨气敏材料具有高灵敏度、高稳定性且重现性好。技术研发人员：李科,程有德,滕雨馨,徐海燕,张浩受保护的技术使用者：安徽农业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25