【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体监测领域，具体涉及一种用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料、柔性sms-teng及其检测报警装置。
技术介绍
1、气体传感器是检测气体种类和浓度的器件，在社会快速发展的今天，在各行各业都发挥了非常重要的作用，比如，在工业领域用于各种有毒有害气体的监测、汽车尾气、家居装修中醛类、苯类等可挥发性有机物的检测、交通酒后驾驶酒精检测等等。而乙醇传感器是气体传感器中的一种。近年来，随着科技和经济的快速发展，人们逐渐从吃饱转向吃好。营养丰富的果蔬已成为现代人饮食中必不可少的一部分，果蔬的贮藏保鲜已成为一项关键课题。最近的调查显示，每年都有大量的果蔬因贮藏不当而腐烂，造成巨大的经济损失。水果和蔬菜收获后，在高co2、低o2气体环境、低温或长期储存过程中，在组织内进行无氧呼吸，从而产生代谢物乙醇。然而，过量的乙醇积累会导致风味变差，加速老化，质量变差，并显著降低可储存性。因此，有必要实现果蔬代谢反应产生的低浓度乙醇的检测。电阻型半导体气体传感器在目前应用广泛，其通过测量传感器的实时电阻，来得到相应的气体浓度，是气敏传感器研究以及商用领域的热点。作为气体传感器中重要的部分，气敏材料的改进一直是备受关注的课题。由于单种材料会在某些方面存在缺点，通常不能达到高性能传感器的要求。且气敏材料的合成方法也会对其物理化学性质产生重要影响。且现有乙醇传感器普遍采用的是金属氧化物半导体型的酒精传感器，不仅结构复杂，制作工艺繁琐，而且整个传感器的成本价格高昂。更重要的是，现有的乙醇传感器尚不能实现低浓度的乙醇检测。
2、因此，有必要实现
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料、柔性sms-teng及其检测报警装置，实现果蔬代谢反应产生的低浓度乙醇的检测，降低能耗，实现经济节能的储能监控。
2、本专利技术的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料，所述复合气敏材料由cuo/tio2和mxene复合而成；
3、进一步，所述cuo/tio2与mxene的质量比为1：0.1-0.5；
4、进一步，所述cuo/tio2的制备方法包括以下步骤：先将tio2和cuo混合后加入无水乙醇超声处理，然后干燥，制得tio2/cuo复合材料；
5、进一步，tio2和cuo的质量比为1：1。
6、本专利技术还公开一种用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料的制备方法，包括以下步骤：
7、将cuo/tio2与mxene混合溶于无水乙醇中，磁力搅拌后喷涂在叉指电极上以形成厚度均匀的纳米膜，干燥后制得tio2/cuo/mxene。
8、本专利技术公开一种用于为自供电乙醇传感器提供能源的柔性sms-teng，所述柔性sms-teng包括柔性衬底和设置于柔性衬底上的两个电极，以及分别设置于两个电极上的正摩擦层和负摩擦层，所述负摩擦层为硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜，所述正摩擦层为尼龙薄膜；
9、进一步，所述柔性衬底为kapton薄膜，所述电极为铜箔；
10、进一步，所述尼龙薄膜采用刮涂法制备，所述硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜由硅胶与mxene复合而成；
11、进一步，所述硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜的制备方法包括以下步骤：
12、s1,将硅胶溶液在微结构阵列模具中固化后制得硅胶第一层介电层；
13、s2,将mxene粉末与硅胶溶液混合倒入第一层介电层的微结构阵列模具中固化制得硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜。
14、进一步，步骤s2中，mxene粉末的掺量为硅胶的0.1-4wt％。
15、本专利技术还公开一种基于摩擦纳米发电机的自供电乙醇检测报警装置，包括乙醇传感器和为自供电乙醇传感器提供能源的柔性sms-teng。
16、本专利技术的有益效果是：本专利技术的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料、柔性sms-teng及其检测报警装置，所制备的复合气敏材料cuo/tio2/mxene具有低乙醇检测下限，引入mxene使传感器具有非常低的检测限(0.3ppm)和很好的响应值。在1ppm乙醇浓度下，cuo/tio2/mxene传感器的响应值可达0.95，使传感器具有优异的乙醇检测性能；通过硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜，有效提高teng的输出性能，mxene的高电导率和丰富的官能团，以及其独特的微电容结构，在较低掺杂浓度下增强了诱导电荷的捕获，从而导致了较大的表面电荷密度，且sms-teng具有长期运行的能力。将具有复合气敏材料的乙醇传感器与据硅胶/mxene@硅胶双介电层薄膜的sms-teng用于对果蔬代谢反应产生的低浓度乙醇进行检测，能够实现乙醇气体的准确测定，利用sms-teng作为电源，结合常规电路设计，与传感器配合实现1ppm乙醇浓度的气体报警。
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1.一种用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料，其特征在于：所述复合气敏材料由CuO/TiO2和MXene复合而成。
2.根据权利要求1所述的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料，其特征在于：所述CuO/TiO2与MXene的质量比为1：0.1-0.5。
3.根据权利要求1所述的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料，其特征在于：所述CuO/TiO2的制备方法包括以下步骤：先将TiO2和CuO混合后加入无水乙醇超声处理，然后干燥，制得TiO2/CuO复合材料。
4.根据权利要求1所述的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料，其特征在于：TiO2和CuO的质量比为1：1。
5.根据权利要求1所述的用于自供电乙醇传感器的复合气敏材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.一种用于为自供电乙醇传感器提供能源的柔性SMS-TENG，其特征在于：所述柔性SMS-TENG包括柔性衬底和设置于柔性衬底上的两个电极，以及分别设置于两个电极上的正摩擦层和负摩擦层，所述负摩擦层为硅胶/MXene@硅胶双介电层薄膜，所述正摩擦层为尼龙薄膜。
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