水合肼还原的氧化石墨烯吸附NO2的实验研究

编号：FTJS07318

篇名：水合肼还原的氧化石墨烯吸附NO2的实验研究

作者：李闯 蔡理 李伟伟 谢丹 刘保军 向兰 杨晓阔 董丹娜 刘嘉豪 李成 危波

关键词： 还原氧化石墨烯 水合肼 二氧化氮 气体传感

机构： 空军工程大学基础部 清华大学微电子学研究所 空军工程大学航空机务士官学校 清华大学化学工程系

摘要： 还原氧化石墨烯由于独特的原子结构,作为气体检测领域有潜力的候选者引起了研究者们的广泛兴趣.本文采用水合肼作为还原剂来制备还原氧化石墨烯,并以此作为叉指电极的气体敏感层,研究了其对NO2气体的响应特性.结果表明,水合肼还原的氧化石墨烯可以实现在室温下对浓度为1—40 ppm (1 ppm=10–6)的NO2气体的检测,具有较好的响应性和重复性,恢复率可以达到71%以上,但是灵敏度只有0.00201 ppm–1,还有较大的提升空间.此外,对浓度5 ppm的NO2的响应和恢复时间分别是319 s和776 s.水合肼还原的氧化石墨烯气体传感器的传感机制可归因于NO2分子和传感材料之间的电荷转移.还原氧化石墨烯的突出电学特性促进了电子转移过程,这使得传感器在室温下表现出优异的气体传感性能.本实验研究可为石墨烯基传感器件的应用奠定一定的基础.