水合肼還原的氧化石墨烯吸附NO2的實(shí)驗(yàn)研究

編號(hào)：FTJS07318

篇名：水合肼還原的氧化石墨烯吸附NO2的實(shí)驗(yàn)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(guān)鍵詞： 還原氧化石墨烯 水合肼 二氧化氮 氣體傳感

機(jī)構(gòu)： 空軍工程大學(xué)基礎(chǔ)部 清華大學(xué)微電子學(xué)研究所 空軍工程大學(xué)航空機(jī)務(wù)士官學(xué)校 清華大學(xué)化學(xué)工程系

摘要： 還原氧化石墨烯由于獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu),作為氣體檢測(cè)領(lǐng)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(duì)NO2氣體的響應(yīng)特性.結(jié)果表明,水合肼還原的氧化石墨烯可以實(shí)現(xiàn)在室溫下對(duì)濃度為1—40 ppm (1 ppm=10–6)的NO2氣體的檢測(cè),具有較好的響應(yīng)性和重復(fù)性,恢復(fù)率可以達(dá)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(duì)濃度5 ppm的NO2的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)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(jī)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(xué)特性促進(jìn)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(shí)驗(yàn)研究可為石墨烯基傳感器件的應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ).