CN108195891A - 半导体传感器及芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法 - Google Patents

半导体传感器及芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半导体传感器，包括敏感材料层，所述敏感材料层包括三氧化钨，所述半导体传感器用于定量检测芥子气或芥子气模拟剂气体。本发明还提供一种芥子气或芥子气模拟剂气体的定量检测方法，包括提供所述的任意一种半导体传感器；将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第一响应值；以及根据获取的所述第一响应值计算所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。

Description

半导体传感器及芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测 方法
技术领域
本发明涉及化学毒剂检测领域，特别是涉及半导体传感器及芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法。
背景技术
化学毒剂的报警监测是应对生化恐怖袭击的重要手段和依据。化学毒剂中的芥子气，代号HD，又叫芥子毒气，学名二氯二乙硫醚，英文名称bis(2-chloroethyl)sulfide，化学式：C4H8Cl2S。芥子气属于化学毒剂中的糜烂性毒剂，中毒后无特效药。芥子气模拟剂可以是2-氯乙基乙基硫醚，缩写2-CEES，化学式C4H9ClS。
传统的化学毒剂检测方法在检测芥子气及其芥子气模拟剂时往往受到灵敏度及选择性的困扰，或者容易受含硫物质及生色反应的干扰，而不能对芥子气及其芥子气模拟剂气体进行定量检测。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以定量检测芥子气或者芥子气模拟剂气体的半导体传感器及芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法。
一种半导体传感器，包括敏感材料层，所述敏感材料层包括三氧化钨，所述半导体传感器用于定量检测芥子气或者芥子气模拟剂气体。
在其中一个实施例中，所述敏感材料层还包括贵金属、氯化锰及镧中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述贵金属包括铂及钯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述贵金属、所述氯化锰和/或所述镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-5.5％。
在其中一个实施例中，所述铂的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.2％-2.5％。
在其中一个实施例中，所述钯的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-1％。
在其中一个实施例中，所述氯化锰的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的5.0％-5.3％。
在其中一个实施例中，，所述镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-1.5％。
一种芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，包括：
提供前面所述的任一种半导体传感器；
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第一响应值；以及
根据获取的所述第一响应值计算所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
在其中一个实施例中，所述加热所述半导体传感器的加热温度为250℃-350℃。
在其中一个实施例中，所述根据获取的所述第一响应值计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度包括：
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
根据所述第二响应值与所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
根据所述第一响应值及所述标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
在其中一个实施例中，在获取所述第一响应值前还包括将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体的第三响应值。
在其中一个实施例中，所述根据获取的所述第一响应值计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度包括：
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
计算所述第二响应值与所述第三响应值的比值；
根据所述第二响应值与所述第三响应值的比值与所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
根据所述第一响应值与所述第三响应值的比值，以及所述标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
在其中一个实施例中，所述第一、第二及第三响应值为所述敏感材料层的电阻值或与所述电阻值对应的电流值或电压值。
在其中一个实施例中，还包括对剩余的芥子气或者芥子气模拟剂气体的吸收。
本发明提供的半导体传感器能够实现对芥子气及芥子气模拟剂气体的重复定量监测，检测灵敏度高，检测下限能够达到十亿分之一(ppb)量级。且本发明提供的半导体传感器具备良好的稳定性，使用寿命长，节约使用成本。
使用包括三氧化钨的半导体传感器检测芥子气或者芥子气模拟剂气体，可以对芥子气或者芥子气模拟剂气体实现定量检测，可以方便的知道被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。遇到芥子气或者芥子气模拟剂气体的毒气危险时，可以更有针对性的预防或者治疗毒气带来的危害。
附图说明
图1为本发明实施例钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器250℃下对71ppb浓度的芥子气重复性示意图；
图2为本发明实施例钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器不同温度下对浓度为120ppb芥子气的响应示意图；
图3为本发明实施例镧摩尔含量1％的三氧化钨半导体传感器不同温度下对浓度为120ppb芥子气的响应示意图；
图4为本发明实施例钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器250℃下对不同浓度芥子气的响应示意图；
图5为本发明实施例镧摩尔含量1％的三氧化钨半导体传感器250℃下对不同浓度芥子气的响应示意图；
图6为本发明实施例半导体传感器敏感性能测试流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及技术效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明的具体实施例进行描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请中提到的芥子气，代号HD，又叫芥子毒气，学名二氯二乙硫醚，英文名称bis(2-chloroethyl)sulfide，化学式：C4H8Cl2S。芥子气是常用的化学毒剂，属于化学武器中的糜烂性毒剂，中毒后无特效药。芥子气模拟剂可以是2-氯乙基乙基硫醚，缩写2-CEES，化学式C4H9ClS。
本发明提供一种半导体传感器，可以用于检测芥子气或者芥子气模拟剂气体。半导体传感器可以包括敏感材料层、基底、电极及加热结构。敏感材料层位于基底上方。电极与敏感材料层连接。加热结构可以用于对敏感材料层提供热量。敏感材料层包括三氧化钨(WO3)。本发明提供的半导体传感器能够实现对芥子气及芥子气模拟剂气体的重复定量监测，检测灵敏度高，检测下限能够达到十亿分之一(ppb)量级。且本发明提供的半导体传感器具备良好的稳定性，具有较长的使用寿命，节约使用成本。
优选的，敏感材料层还可以包括贵金属、氯化锰(MnCl2)及镧(La)中的至少一种。优选的，贵金属、氯化锰和/或镧均匀的分布在敏感材料层中。当敏感材料层为三氧化钨时，贵金属、氯化锰和/或镧均匀的分布在三氧化钨中。优选的，贵金属包括铂(Pt)及钯(Pd)中的至少一种。在敏感材料层中掺杂添加贵金属、氯化锰和/或镧，贵金属、氯化锰和/或镧与敏感材料层中的三氧化钨之间可以形成界面，两相之间的界面可以起到多相催化的作用，提高敏感材料层对芥子气或者芥子气模拟剂气体的灵敏度。
优选的，敏感材料层中贵金属、氯化锰和/或镧的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为0.5％-5.5％。
更优选的，敏感材料层中铂的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为0.2％-2.5％。敏感材料层中钯的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为0.5％-1％。敏感材料层中氯化锰的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为5.0％-5.5％。敏感材料层中镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-1.5％。
具体的，敏感材料层中铂的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为0.2％、0.5％、1％或2.5％。敏感材料层中钯的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为0.5％或者1％。敏感材料层中氯化锰的摩尔含量占敏感材料层总物质摩尔含量的百分比可以为5.3％。敏感材料层中镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的1％。
通过控制添加的氯化锰、贵金属和/或镧在敏感材料层中的摩尔百分含量，从而可以提高敏感材料层对芥子气或者芥子气模拟剂气体的选择性和灵敏度，最终提高半导体传感器对芥子气或者芥子气模拟剂气体的选择性和检测灵敏度。
优选的，氯化锰的粒径大小可以为1nm-10nm。贵金属的粒径大小可以为1nm-10nm。镧的粒径大小可以为1nm-10nm。三氧化钨的粒径大小可以为10nm-10nm。通过控制敏感材料层中组分的粒径大小，使敏感材料层具有较大的比表面积，便于与待检测的芥子气及芥子气模拟剂气体可以快速充分的接触与分离。
优选的，敏感材料层采用水热合成法制备，包括水热合成钨酸(mWO3·nH2O)粉末；以及高温煅烧钨酸粉末使其形成结晶型WO3。水热合成法制备的晶体生长率高、缺陷少、纯度高，有利于敏感材料层性能的提高。当敏感材料层的WO3暴露在空气中时，在一定的温度下，由于吸附氧从材料导带获取电子而发生价态转换，过程如下所示：
氧的吸附量取决于材料表面的活性。通过在材料表面沉积或者掺杂贵金属、氯化锰和/或镧等手段，能够使敏感材料层表面反应位点更加分散，从而会进一步增强敏感材料层表面吸附O-及O2-的能力。吸附的O-及O2-越多，芥子气或者芥子气模拟剂气体的氧化速度越快，使半导体传感器的电阻值下降的速度也越快，半导体传感器的灵敏度也会相应增大。以三氧化钨敏感材料层为例，化学吸附态的O-甚至O2-吸附在WO3材料的表面，在WO3材料导带中掳获电子，降低了WO3材料表面的电子浓度，使WO3材料的表面能带向上弯曲，在WO3材料表面附近的界面形成了空间电荷层，等效于形成了高的表面势垒，使WO3的电阻值增加。
当检测室内注入还原性气体芥子气或者芥子气模拟剂时，WO3材料的表面的O-或O2-与芥子气发生反应，生成HCl、SO2和H2O。从反应中释放出来的电子重新回到半导体材料WO3导带中参与导电，使空间电荷势垒高度降低，增大电子的迁移率，使得WO3敏感材料层电导率增大，电阻值减小，从而实现对芥子气或者芥子气模拟剂气体的检测。反应过程可以如下所示：
本发明提供一种芥子气或芥子气模拟剂气体的定量检测方法，包括：
S100，提供上述提到的任意一种半导体传感器；
S200，将半导体传感器的敏感材料层暴露在被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，并加热半导体传感器，获取半导体传感器在被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第一响应值；
S300，根据获取的第一响应值计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
使用包括三氧化钨的半导体传感器检测芥子气或者芥子气模拟剂气体，可以对芥子气或者芥子气模拟剂气体实现定量检测，可以方便的知道被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。遇到芥子气或者芥子气模拟剂气体的毒气危险时，可以更有针对性的预防或者治疗毒气带来的危害。
在步骤S200中，芥子气或者芥子气模拟剂气体优选为干燥气体。防止芥子气或者芥子气模拟剂气体中存在的水分与芥子气或者芥子气模拟剂气体发生反应，造成芥子气或者芥子气模拟剂气体的分解，影响对芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量分析结果的准确性。
步骤S200中，所述加热半导体传感器，可以使半导体传感器的工作温度达到200℃-550℃。优选的，半导体传感器的工作温度可以达到250℃-350℃。在250℃-350℃温度条件下，半导体传感器对不同浓度的芥子气及其芥子气模拟剂均有非常灵敏的响应。第一响应值可以是敏感材料层的电阻值或检测到的对应电流值或电压值。优选的，第一响应值为敏感材料层在芥子气或者芥子气模拟剂气体中的电阻值。
步骤S300可以包括：
S310，将半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热半导体传感器，获取半导体传感器在标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
S320，根据所述第二响应值与所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
S330，根据第一响应值及标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
在步骤S320中，第二响应值可以是敏感材料层的电阻值或检测到的对应电流值或电压值。优选的，第二响应值为敏感材料层在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体中的电阻值。
步骤S320为以第二响应值为Y轴，对应的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度为X轴，拟合得到关于芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度的标准曲线，并得到标准曲线方程。标准曲线是第二响应值随芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度变化的曲线。
步骤S330为将步骤S200中获取的第一响应值代入标准曲线方程，计算得到被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
优选的，在步骤S200前，还包括步骤S110，将半导体传感器的敏感材料层暴露在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中，例如空气中，并加热半导体传感器，获取半导体传感器的第三响应值。第三响应值可以是敏感材料层的电阻值或检测到的对应电流值或电压值。优选的，第三响应值为敏感材料层在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中的本底电阻值。
步骤S300可以包括：
S340，将半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热半导体传感器，获取半导体传感器在标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
S350，计算第二响应值与第三响应值的比值；
S360，根据第二响应值与第三响应值的比值与标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
S370，根据第一响应值与第三响应值的比值，以及标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
步骤S360为以第二响应值与第三响应值的比值为Y轴，对应的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度为X轴，拟合得到关于芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度的标准曲线，并得到标准曲线方程。标准曲线是第二响应值与第三响应值的比值随芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度变化的曲线。
步骤S370为将步骤S200中获取的第一响应值与步骤S110中获取的第三响应值的比值代入标准曲线方程，计算得到被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
优选的，步骤S360中的第二响应值与第三响应值的比值小于或者等于95％。可以更加准确的计算出的被检测芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
优选的，第一响应值为敏感材料层在芥子气或者芥子气模拟剂气体中的电阻值；第二响应值为敏感材料层在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体中的电阻值；第三响应值为敏感材料层在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中的本底电阻值。
可选的，在步骤S300之后进一步包括S400，对芥子气或者芥子气模拟剂气体的吸收。使用半导体传感器对芥子气或者芥子气模拟剂气体进行吸收，防止剩余的芥子气或者芥子气模拟剂泄露对人体造成伤害。可以使用三合二消毒液或者碱类、醇类、胺类消毒液对芥子气或者芥子气模拟剂气体进行吸收。
下面具体说明本发明提供的半导体传感器的响应性能，响应性能可以用半导体传感器在被检测气体中的电阻值相较于不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中的电阻值的变化幅度值表示：
请参阅图1，钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器对芥子气及芥子气模拟剂气体的响应具有良好的重现性，在洁净空气与染毒气体之间不断切换均能保持良好的响应性能以及重现性，重现性大于90％。
请参阅图2和图3，钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器和镧摩尔含量1％的三氧化钨半导体传感器在250℃-550℃温度下对浓度为120ppb的芥子气具有良好的响应性能，尤其是在250℃温度下。在160ppb的芥子气中，钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器电阻降低幅度可达到36％，镧摩尔含量1％的三氧化钨半导体传感器电阻降低幅度可达到48％。
请参阅图4和图5，钯摩尔含量0.5％的三氧化钨半导体传感器和镧摩尔含量1％的三氧化钨半导体传感器在250℃条件下对不同浓度的芥子气具有良好的响应性能，对芥子气的检测下限均可以达到22ppb。
另请参阅表1，本发明提供的半导体传感器对芥子气及芥子气模拟剂气体的响应具有良好的稳定性。在放置3个月之后，半导体传感器对芥子气或芥子气模拟剂气体的响应能力可以保持92％以上。放置6个月之后，半导体传感器对芥子气或芥子气模拟剂气体仍能保持90％以上的响应能力。
表1半导体传感器气敏材料响应芥子气的稳定性
敏感材料层 一个月(％) 三个月(％) 六个月(％)
1at.％La-WO3 99 96 94
5.3at.％MnCl2-WO3 97 92 90
0.5at.％Pd-WO3 98 95 93
2.5at.％Pd-WO3 96 93 91
实施例1WO3的水热合成工艺
准备原材料：六氯化钨(WCl6)、十六烷基二甲基溴化铵(CTAB)、去离子水、无水乙醇；
称取0.36g的表面活性剂(CTAB)溶解于70ml去离子水中，搅拌使其充分溶解；
将称量0.39g的六氯化钨加入溶液中，持续搅拌一定时间；
将搅拌好的反应混合物全部转移至反应釜中于恒温烘箱中180℃下水热反应24h。反应结束后，经自然冷却，从反应釜中取出样品，过滤得到沉淀,分别用无水乙醇和去离子水进行数次清洗，之后在80℃烘箱中烘干得到钨酸粉体。
将得到的钨酸粉体在550℃煅烧2h，得到结晶型WO3。
在其他的实施例中，可以根据需要在实施例1中的搅拌步骤中加入适量的氯化锰、贵金属和/或镧。
实施例2敏感性能测试
请参阅图6，实验采用DO7-12A/ZM型质量流量控制器(Mass Flow Controller，缩写MFC)对***的流量进行控制；
通入空气并对通入的空气进行干燥，防止后续空气经过冷阱吹扫芥子气毒剂时在冷阱内冻结，造成气路堵塞；
将干燥之后的空气通入质量流量控制器，并分为三路：通道1内空气流速700ml/min，做为芥子气检测前测量的电阻本底值；通道2内空气流速50ml/min-200ml/min，通道2内的空气用于通入冷阱内置的芥子气容器，用于将芥子气吹扫带出；通道3内空气流速500ml/min-650ml/min做为稀释气与通道2带出的芥子气在混合球内充分混合，混合之后芥子气的浓度可以为23ppb-120ppb，通道2与通道3内的两路气体流量可在一定范围内根据需要进行调节，二者流量之和优选为700ml/min；
用温度控制器控制冷阱温度在-50℃至40℃范围内改变，来改变检测目标物芥子气的挥发度从而配置不同浓度的检测目标物芥子气，芥子气浓度可以是23ppb-120ppb，也可以根据实际需要增加或者减小芥子气的浓度；
各通道内的气体最后流经四通阀，一方面通过四通阀来实现检测室内染毒气体和洁净空气之间的切换，气体进入检测室后通过检测室内的半导体传感器进行检测，另一方面四通阀的一个出口连接到吸收液中，通道内的气体经过四通阀直接进入吸收液中，与吸收液发生反应之后通过化学比色或者GC-MS定量分析可以实时定量检测通道内染毒气体中芥子气的实时浓度的检测，其中与四通阀连接的吸收液可以为有机溶剂，例如乙腈、无水乙醇等；
将半导体传感器检测到的数据传至计算机，从而计算出被检测的芥子气的浓度；
另外将检测室中排出的气体通入吸收液，利用吸收液将有毒的气体成分吸收，该吸收液可以是三合二消毒液。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种半导体传感器，其特征在于，包括敏感材料层，所述敏感材料层包括三氧化钨，所述半导体传感器用于定量检测芥子气或者芥子气模拟剂气体。
2.根据权利要求1所述的半导体传感器，其特征在于，所述敏感材料层还包括贵金属、氯化锰及镧中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的半导体传感器，其特征在于，所述贵金属包括铂及钯中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的半导体传感器，其特征在于，所述贵金属、所述氯化锰和/或所述镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-5.5％。
5.根据权利要求4所述的半导体传感器，其特征在于，所述铂的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.2％-2.5％。
6.根据权利要求4所述的半导体传感器，其特征在于，所述钯的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-1％。
7.根据权利要求4所述的半导体传感器，其特征在于，所述氯化锰的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的5.0％-5.3％。
8.根据权利要求4所述的半导体传感器，其特征在于，所述镧的摩尔含量占所述敏感材料层中物质总摩尔含量的0.5％-1.5％。
9.一种芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，包括：
提供如权利要求1-8中任一项所述的半导体传感器；
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第一响应值；以及
根据获取的所述第一响应值计算所述被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
10.根据权利要求9所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，所述加热所述半导体传感器的加热温度为250℃-350℃。
11.根据权利要求9所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，所述根据获取的所述第一响应值计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度包括：
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
根据所述第二响应值与所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
根据所述第一响应值及所述标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
12.根据权利要求9所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，还包括将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在不含芥子气或者芥子气模拟剂气体的空白气体的第三响应值。
13.根据权利要求12所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，所述根据获取的所述第一响应值计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度包括：
将所述半导体传感器的敏感材料层暴露在已知浓度的标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中，加热所述半导体传感器，获取所述半导体传感器在所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体氛围中的第二响应值；
计算所述第二响应值与所述第三响应值的比值；
根据所述第二响应值与所述第三响应值的比值与所述标准芥子气或者芥子气模拟剂气体浓度之间的对应关系制作标准曲线；以及
根据所述第一响应值与所述第三响应值的比值，以及所述标准曲线计算被检测的芥子气或者芥子气模拟剂气体的浓度。
14.根据权利要求12所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，所述第一、第二及第三响应值为所述敏感材料层的电阻值或与所述电阻值对应的电流值或电压值。
15.根据权利要求9-14所述的芥子气或者芥子气模拟剂气体的定量检测方法，其特征在于，还包括对剩余的芥子气或者芥子气模拟剂气体的吸收。
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