还原温度对氧化石墨烯的湿度-甲醛交叉敏感性能的影响

论文摘要

以氧化石墨烯溶胶为前体,通过旋涂工艺制备薄膜型气敏元件,在低温80～180℃下进行热处理,获得系列不同还原程度的还原氧化石墨烯气敏元件,采用XRD、AFM、FT-IR、XPS对样品的层结构、薄膜厚度及含氧官能团变化属性进行表征,将气敏薄膜元件在相对湿度为11.3%～93.6%的范围内进行预湿处理,并测定元件对甲醛气氛的敏感性能。结果表明:随热还原处理温度的升高,氧化石墨烯的结构逐渐向类石墨结构转变,含氧官能团逐渐脱失,缺陷增多,薄膜的方块电阻呈数量级地减小,从41 MΩ减小至928Ω;经不同湿度预处理的气敏元件置于甲醛气氛中产生了水分子与甲醛分子的竞争吸附,从而导致电阻的明显变化;在10-4甲醛气氛下,未还原或热还原温度较低的气敏元件适用于低、高湿环境下甲醛气氛的气敏测试,最大灵敏度为69.1%,而还原温度适中的元件则适用于中湿环境的甲醛测试,最大灵敏度为80.3%。

论文目录

• 引言
• 1 实验
•   1.1 原料与试剂
•   1.2 样品制备及气敏测试
•   1.3 样品分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 热处理温度对GOS结构及形貌的影响
•   2.2 热处理温度对GOS官能团的影响
•   2.3 阻温特性
•   2.4 静态灵敏度
•   2.5 热处理温度对GOS甲醛响应机制的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 雷德会,彭同江,孙红娟,汤光平,杨建召,任亚周,王丽丽

关键词: 氧化石墨烯,还原,含氧官能团,化学分析,吸附,脱附,交叉灵敏

来源: 化工学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学,环境科学与资源利用

单位: 西南科技大学理学院,西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,西南科技大学矿物材料及应用研究所,中国工程物理研究院机械制造工业研究所

基金: 国家自然科学基金项目(U1630132,41772036),四川省科技厅项目(2016GZ0428,2017GZ0114),西南科技大学研究生创新基金(17ycx072)

分类号: X831;TB381

页码: 309-318

总页数: 10

文件大小: 1602K

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