編號：NMJS07240
篇名：還原溫度對氧化石墨烯的濕度-甲醛交叉敏感性能的影響
作者：雷德會 彭同江 孫紅娟 湯光平 楊建召 任亞周 王麗麗
關鍵詞： 氧化石墨烯 還原 含氧官能團 化學分析 吸附 脫附 交叉靈敏
機構： 西南科技大學理學院 西南科技大學固體廢物處理與資源化教育部重點實驗室 西南科技大學礦物材料及應用研究所 中國工程物理研究院機械制造工業(yè)研究所
摘要： 以氧化石墨烯溶膠為前體,通過旋涂工藝制備薄膜型氣敏元件,在低溫80~180℃下進行熱處理,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對樣品的層結構、薄膜厚度及含氧官能團變化屬性進行表征,將氣敏薄膜元件在相對濕度為11.3%~93.6%的范圍內(nèi)進行預濕處理,并測定元件對甲醛氣氛的敏感性能。結果表明:隨熱還原處理溫度的升高,氧化石墨烯的結構逐漸向類石墨結構轉(zhuǎn)變,含氧官能團逐漸脫失,缺陷增多,薄膜的方塊電阻呈數(shù)量級地減小,從41MΩ減小至928Ω;經(jīng)不同濕度預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爭吸附,從而導致電阻的明顯變化;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)境的甲醛測試,最大靈敏度為80.3%。
