水合肼還原的氧化石墨烯吸附NO2的實驗研究

編號：FTJS07318

篇名：水合肼還原的氧化石墨烯吸附NO2的實驗研究

作者：李闖 蔡理 李偉偉 謝丹 劉保軍 向蘭 楊曉闊 董丹娜 劉嘉豪 李成 危波

關鍵詞： 還原氧化石墨烯 水合肼 二氧化氮 氣體傳感

機構(gòu)： 空軍工程大學基礎部 清華大學微電子學研究所 空軍工程大學航空機務士官學校 清華大學化學工程系

摘要： 還原氧化石墨烯由于獨特的原子結(jié)構(gòu),作為氣體檢測領域有潛力的候選者引起了研究者們的廣泛興趣.本文采用水合肼作為還原劑來制備還原氧化石墨烯,并以此作為叉指電極的氣體敏感層,研究了其對NO2氣體的響應特性.結(jié)果表明,水合肼還原的氧化石墨烯可以實現(xiàn)在室溫下對濃度為1—40 ppm (1 ppm=10–6)的NO2氣體的檢測,具有較好的響應性和重復性,恢復率可以達到71%以上,但是靈敏度只有0.00201 ppm–1,還有較大的提升空間.此外,對濃度5 ppm的NO2的響應和恢復時間分別是319 s和776 s.水合肼還原的氧化石墨烯氣體傳感器的傳感機制可歸因于NO2分子和傳感材料之間的電荷轉(zhuǎn)移.還原氧化石墨烯的突出電學特性促進了電子轉(zhuǎn)移過程,這使得傳感器在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的氣體傳感性能.本實驗研究可為石墨烯基傳感器件的應用奠定一定的基礎.