編號(hào)：NMJS07240
篇名：還原溫度對(duì)氧化石墨烯的濕度-甲醛交叉敏感性能的影響
作者：雷德會(huì) 彭同江 孫紅娟 湯光平 楊建召 任亞周 王麗麗
關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯 還原 含氧官能團(tuán) 化學(xué)分析 吸附 脫附 交叉靈敏
機(jī)構(gòu)： 西南科技大學(xué)理學(xué)院 西南科技大學(xué)固體廢物處理與資源化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西南科技大學(xué)礦物材料及應(yīng)用研究所 中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工業(yè)研究所
摘要： 以氧化石墨烯溶膠為前體,通過(guò)旋涂工藝制備薄膜型氣敏元件,在低溫80~180℃下進(jìn)行熱處理,獲得系列不同還原程度的還原氧化石墨烯氣敏元件,采用XRD、AFM、FT-IR、XPS對(duì)樣品的層結(jié)構(gòu)、薄膜厚度及含氧官能團(tuán)變化屬性進(jìn)行表征,將氣敏薄膜元件在相對(duì)濕度為11.3%~93.6%的范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)濕處理,并測(cè)定元件對(duì)甲醛氣氛的敏感性能。結(jié)果表明:隨熱還原處理溫度的升高,氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)逐漸向類石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,含氧官能團(tuán)逐漸脫失,缺陷增多,薄膜的方塊電阻呈數(shù)量級(jí)地減小,從41MΩ減小至928Ω;經(jīng)不同濕度預(yù)處理的氣敏元件置于甲醛氣氛中產(chǎn)生了水分子與甲醛分子的競(jìng)爭(zhēng)吸附,從而導(dǎo)致電阻的明顯變化;在10^-4甲醛氣氛下,未還原或熱還原溫度較低的氣敏元件適用于低、高濕環(huán)境下甲醛氣氛的氣敏測(cè)試,最大靈敏度為69.1%,而還原溫度適中的元件則適用于中濕環(huán)境的甲醛測(cè)試,最大靈敏度為80.3%。
