石墨烯/半导体氧化物复合材料的制备及其气敏特性的研究

发布时间：2020-12-05 22:49

　　基于半导体氧化物材料的气体传感器以其优异的气敏特性收获了大量的市场份额。就目前的研究状况而言,基于单一种类半导体氧化物材料的气体传感器的各项气敏性能仍具有很大的提升空间。本论文通过具有良好电学特性的还原氧化石墨烯(r GO)与半导体氧化物(二氧化锡、氧化锌)复合来提高半导体氧化物对NO2气体的敏感特性,制备高性能的NO2气体传感器。具体研究内容和结果如下:首先,我们以氧化石墨烯溶液和硫酸亚锡为主要前驱物,通过简单的水热反应一步合成r GO与二氧化锡(Sn O2)的复合材料(Sn O2/r GO)。在制备过程中,采用改进后的Hummers方法来制备氧化石墨烯(GO),并在复合过程中完成了氧化石墨烯的还原。Sn O2/r GO复合材料中,Sn O2呈表面粗糙的、直径约100 nm、中心厚度约40 nm的扁球状,均匀地生长在r GO的片层两侧。研究结果表明,基于Sn O2/r GO的气体传感器对NO2表现出了优良的气敏特性:较高的灵敏度,在75℃下对于1 ppm NO2的灵敏度将近700;较低的检测下限,在75℃时可检测50 ppb NO2,灵敏度达到2.9;较好的重复性和良好的选择性。其次... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

旁热式气体传感器结构

旁热式气体传感器实物图

石墨烯、富勒烯、碳纳米管、石墨的分子结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体/石墨烯纳米复合材料的制备及其应用进展[J]. 嵇天浩,孙妹,韩鹏.  新型炭材料. 2013(06)
[2]气体传感器在监测化工空气污染中的应用[J]. 张宇.  内蒙古石油化工. 2006(07)
[3]气体传感器的研究及发展方向[J]. 马戎,周王民,陈明.  航空计测技术. 2004(04)

博士论文
[1]基于半导体氧化物及其复合材料的化学传感器研究[D]. 王振宇.吉林大学 2015
[2]氧化石墨烯及四氧化三铁纳米粒子的制备及生物应用[D]. 高原.吉林大学 2012



本文编号：2900226