本發(fā)明屬于氣體傳感器，具體涉及一種基于in2o3納米線的三甲胺傳感器及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、三甲胺作為一種有機(jī)胺，它對(duì)于人體機(jī)能具有毒性，過量吸入會(huì)造成黏膜灼傷、刺激眼睛及呼吸系統(tǒng)，引起頭痛、惡心等癥狀。很多研究表明，三甲胺可以作為魚類和海鮮食品品質(zhì)評(píng)判的特征性氣體之一，三甲胺氣體濃度與海鮮魚類腐敗變質(zhì)程度相關(guān)。一般而言，三甲胺在1-10ppm范圍內(nèi)表明魚類是新鮮的，在10-50ppm范圍內(nèi)表明魚類已經(jīng)開始腐敗，而當(dāng)濃度高于50ppm時(shí)，則說明無法直接食用。當(dāng)三甲胺濃度高于10ppm時(shí)即視為魚類變質(zhì)。目前全球的魚類海鮮需求正逐年增長(zhǎng)，傳統(tǒng)檢測(cè)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)三甲胺氣體的需求，建立一種基于三甲胺特征性氣體的快速、高效檢測(cè)魚類品質(zhì)的方法對(duì)于確保消費(fèi)者自身健康和減少全球每年海鮮產(chǎn)品的大量浪費(fèi)具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一種基于in2o3納米線的三甲胺傳感器制備及其檢測(cè)魚類新鮮度方法，利用in2o3納米線作為敏感材料，能夠提高傳感器對(duì)三甲胺的靈敏度，響應(yīng)/恢復(fù)速度，降低傳感器所需的工作溫度。
2、為了解決上述存在的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：
3、本發(fā)明提供一種基于in2o3納米線的三甲胺傳感器，所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器由in2o3納米線分散于水或乙醇中后覆蓋于傳感器載體表面，烘烤，煅燒得到所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器；
4、所述in2o3納米線通過將含有銦源和聚合物基底的溶劑靜電紡絲后煅燒得到；所述in2o3納米線在煅燒時(shí)，溫度為400-600℃，升溫的速率為1-5℃/min，時(shí)間為2-3h。
5、本發(fā)明in2o3納米線，由于不同的升溫速率以及退火溫度，改變了in2o3納米線的微觀結(jié)構(gòu)，改變了氣敏材料的初始電阻和表面的反應(yīng)活性位點(diǎn)，加快了氣體分子的吸附和脫附，將其用于傳感器，能夠提高傳感器對(duì)三甲胺的靈敏度，響應(yīng)/恢復(fù)速度，降低傳感器所需的工作溫度。
6、優(yōu)選的，所述in2o3納米線在煅燒時(shí)，溫度為500℃，升溫的速率為3℃/min。
7、優(yōu)選的，所述銦源選自硝酸銦或氯化銦。
8、優(yōu)選的，所述溶劑選自水、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)、乙醇、甲醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。
9、優(yōu)選的，所述聚合物基底選自聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)和聚丙烯晴(pan)中的一種或多種。
10、優(yōu)選的，所述聚合物基底與溶劑的質(zhì)量比為1-2：10。
11、優(yōu)選的，所述靜電紡絲為同軸靜電紡絲，同軸靜電紡絲專用針頭的型號(hào)為17g/22g。
12、優(yōu)選的，所述靜電紡絲時(shí)，注射器的推進(jìn)速度為0.1-0.6ml/h，電壓設(shè)置為5-20kv，接收距離設(shè)置為10-20cm，環(huán)境濕度為10-50％rh。
13、具體的，所述in2o3納米線的制備方法如下：
14、s11：以溶劑n，n-二甲基甲酰胺為基準(zhǔn)，稱取10/100-15/100質(zhì)量比的銦源(硝酸銦水合物)置于器皿中，室溫下攪拌，直至溶質(zhì)完全溶解，獲得混合液i；
15、s12：以步驟s11中的n，n-二甲基甲酰胺為基準(zhǔn)，按照10/100-20/100的質(zhì)量比，稱取聚乙烯吡咯烷酮放入所述混合液i中，室溫下攪拌，最終得到無色透明的粘性溶液，記做混合液ii；
16、s13：準(zhǔn)備注射器，所述注射器的針頭為同軸靜電紡絲專用針頭，所述靜電紡絲專用針頭的內(nèi)徑為0.41mm，外徑為0.71mm，靜電紡絲時(shí)，注射器推進(jìn)速度為0.1-0.6ml/h，電壓設(shè)置為5-20kv，接收距離設(shè)置為10-20cm，環(huán)境濕度為10-50％rh；
17、s14：準(zhǔn)備接收滾筒，所述接收滾筒用來接收無紡布膜，接收滾筒轉(zhuǎn)速為200-500r/min；將所述混合液ⅱ轉(zhuǎn)移到所述注射器中，進(jìn)行靜電紡絲；
18、s15：獲取足夠的靜電紡絲樣品之后，取下所述無紡布膜，放入馬弗爐中煅燒；所述馬弗爐設(shè)置升溫速率為1-5℃/min，升溫至400-600℃后，保溫2-3h；待溫度自然冷卻后，即可得到in2o3納米線粉末狀樣品。
19、優(yōu)選的，所述傳感器載體選自具備氣體傳感器功能的傳感器載體。
20、優(yōu)選的，所述in2o3納米線分散于水或乙醇中后研磨。
21、優(yōu)選的，所述in2o3納米線分散于水或乙醇中后覆蓋于傳感器載體表面，形成敏感材料薄膜；所述敏感材料薄膜的厚度為10-30μm。
22、優(yōu)選的，所述烘烤的方法為紅外光下烘烤。
23、優(yōu)選的，所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器中，烘烤時(shí)間為20-30min，煅燒的溫度為150-200℃，時(shí)間為2-3h。
24、優(yōu)選的，所述in2o3納米線和水或乙醇的體積比為2-5：1。
25、具體的，所述三甲胺傳感器由以下步驟制備得到：
26、s21：將上述in2o3納米線分散于水或乙醇后，研磨，得到混合液ⅲ；
27、s22：將所述混合液ⅲ涂覆于具備氣體傳感器功能的傳感器載體的外表面，并使所述混合液ⅲ完全覆蓋傳感器載體的電極，于外表面形成敏感材料薄膜，得到半成品；所述具備氣體傳感器功能的傳感器載體包括al2o3陶瓷管、設(shè)置于所述al2o3陶瓷管兩端的環(huán)形金電極和焊接在所述環(huán)形金電極上的鉑線；
28、s23：將所述半成品于紅外光下烘烤20-30min后150-200℃煅燒2-3h，得到所述三甲胺傳感器。
29、優(yōu)選的，所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器的表面還設(shè)有加熱絲，加熱絲為貫穿al2o3陶瓷管內(nèi)部的鎳鎘合金線圈。
30、優(yōu)選的，所述al2o3陶瓷管的長(zhǎng)為4-4.5mm，內(nèi)徑為0.8-1.0mm，外徑為1.2-1.5mm，所述環(huán)形金電極的寬度為0.5-1.0mm；所述鎳鎘合金線圈電阻為30-40ω。
31、本發(fā)明還提供一種魚類新鮮度的檢測(cè)方法，采用上述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器對(duì)三甲胺的濃度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)三甲胺濃度高于10ppm時(shí)即視為魚類變質(zhì)。
32、本發(fā)明的技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
33、本發(fā)明可以制備完整、連續(xù)、尺寸均勻的一維in2o3納米線。由于一維in2o3納米線具有大比表面積，能提供更多的吸附位點(diǎn)，且無序交織堆疊的納米線使得氣敏材料內(nèi)部有諸多孔隙，有利于氣體的快速擴(kuò)散反應(yīng)和目標(biāo)氣體的吸附脫附，提高傳感器的響應(yīng)以及響應(yīng)/恢復(fù)速度。同時(shí)本發(fā)明技術(shù)方案中的傳感器，可以基于現(xiàn)有的市售管式氣體傳感器為載體進(jìn)行制作，其器件工藝簡(jiǎn)單，體積小，適于大批量生產(chǎn)。
1.一種基于in2o3納米線的三甲胺傳感器，其特征在于，所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器由in2o3納米線分散于水或乙醇中后覆蓋于傳感器載體表面，烘烤，煅燒得到所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器；
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述in2o3納米線在煅燒時(shí)，溫度為500℃，升溫的速率為3℃/min。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銦源選自硝酸銦或氯化銦。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自水、n，n-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物基底選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚丙烯晴中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物基底與溶劑的質(zhì)量比為1-2：10。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜電紡絲時(shí)，注射器的推進(jìn)速度為0.1-0.6ml/h，電壓設(shè)置為5-20kv，接收距離設(shè)置為10-20cm，環(huán)境濕度為10-50％rh。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述in2o3納米線分散于水或乙醇中后覆蓋于傳感器載體表面，形成敏感材料薄膜；所述敏感材料薄膜的厚度為10-30微米。
9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器中，烘烤時(shí)間為20-30min，煅燒的溫度為150-200℃，時(shí)間為2-3h。
10.一種魚類新鮮度的檢測(cè)方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述基于in2o3納米線的三甲胺傳感器對(duì)三甲胺的濃度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)三甲胺濃度高于10ppm時(shí)即視為魚類變質(zhì)。