基于石墨烯的氣體傳感器的制備及特性研究.pdf

1、氣體傳感器應用廣泛,在工業(yè)生產、環(huán)境監(jiān)測等領域有著重要作用。目前國內外常見氣體傳感器大多采用無機氧化物材料,具有工作溫度高、體積大、反應慢、功耗高、重復性差等缺點。石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來,由于其具有獨特的物理、化學和力學等性能,成為很多學者研究的熱點?；谑┎牧现苽涞臍怏w傳感器,能夠降低工作溫度,提高恢復性,如果配合其它有機聚合物材料使用,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用的可能性。除此以外,還結合有機聚合物聚2-乙烯基吡啶(P2VP)和聚苯胺(PANI)制備了復合膜,以提高傳感器的性能。
　　本論文的實驗研究部分主要包括:(1)用不同質量

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