基于石墨烯的氣體傳感器的制備及特性研究.pdf

1、氣體傳感器應(yīng)用廣泛,在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有著重要作用。目前國內(nèi)外常見氣體傳感器大多采用無機(jī)氧化物材料,具有工作溫度高、體積大、反應(yīng)慢、功耗高、重復(fù)性差等缺點(diǎn)。石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來,由于其具有獨(dú)特的物理、化學(xué)和力學(xué)等性能,成為很多學(xué)者研究的熱點(diǎn)?；谑┎牧现苽涞臍怏w傳感器,能夠降低工作溫度,提高恢復(fù)性,如果配合其它有機(jī)聚合物材料使用,可以制備出室溫下能夠使用的氣體傳感器。
　　本論文正是針對上述問題,選用了還原氧化石

2、墨烯(Reduced graphene oxide)這種材料,采用氣噴工藝,在平面叉指電極上制備了多個(gè)傳感器。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄了傳感器對氨氣、一氧化碳以及二氧化氮這三種氣體的響應(yīng)情況,分析了傳感器的氣敏特性,從而探索了還原氧化石墨烯這種材料在氣體傳感器方面應(yīng)用的可能性。除此以外,還結(jié)合有機(jī)聚合物聚2-乙烯基吡啶(P2VP)和聚苯胺(PANI)制備了復(fù)合膜,以提高傳感器的性能。
　　本論文的實(shí)驗(yàn)研究部分主要包括:(1)用不同質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)的RGO分散液氣噴制成敏感膜,對敏感膜進(jìn)行表征,并測試了敏感膜對三種氣體的響應(yīng)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)RGO薄膜對氨氣的靈敏度最大,傳感器的響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間都比較長,對氨氣和二氧化氮的重復(fù)性較好;(2)用RGO分散液與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的P2VP溶液均勻混合后氣噴制成敏感膜,對敏感膜進(jìn)行表征,并測試了敏感膜對三種氣體的響應(yīng)情況,與RGO薄膜進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)傳感器的響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間變短,并且重復(fù)性和線性度變得更好;(3)用RGO分散液與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)