金属氧化物功能化石墨烯的室温NO2传感性能研究

摘要

石墨烯(graphene),是由碳原子构成的一种二维的、具有单原子层厚度的纳米材料.由于具有大的比表面积,快的载流子迁移速率、独特的物理、化学性能,石墨烯被认为是一种理想室温NO2敏感材料.本文以提高石墨烯气体传感器的性能为目标,采用水热合成的方法,制备了二氧化锡纳米粒子修饰的石墨烯,构筑的传感器表现出高于纯态石墨烯的敏感特性.为了进一步提高传感器的性能,采用向二氧化锡修饰石墨烯的体系中,引入碳纳米管,既提高了材料的导电性,又引入了微观多孔结构,提高了传感器的性能;随后,又提出贵金属增感方法提高气敏性能,采用湿化学法,在二氧化锡修饰石墨烯表面引入银纳米粒子,利用银纳米粒子优异的性质,进一步提升传感器的性能.最后,采用结构调控的方法,在石墨烯中引入氮原子,进一步缩短响应恢复时间.本文的工作为开发高性能的室温NO2气体传感器提供一种新的途径.