多色石墨烯薄膜的制备及其气体响应性研究

发布时间：2021-04-26 09:24

　　本论文选用改进的Hummers’方法合成了氧化石墨烯（GO）,采用浸涂法制备了厚度可控的多色GO薄膜,成功实现了多色GO薄膜对乙醇气体的响应性探究。选用氨基偶氮苯（Azo）修饰GO,制备的GO-Azo薄膜接触角为152°,成功制备了超疏水GO-Azo薄膜材料,有望实现芳香性气体的可视化检测。在第一章中,首先主要概括了石墨烯材料在光学,电学,力学等方面的优良性能及其应用价值。接着,介绍了石墨烯材料的类型以及常用制备石墨烯基薄膜的方法,并针对几种常用方法提出优缺点。其次,介绍石墨烯基气体传感器的研究背景及研究现状,指出目前大多数根据电信号检测气体的传感器存在抗电磁干扰能力弱,选择性差等缺点,进而引出一种新型石墨烯基光学气体传感器并对其气体响应机理进行探究。最后提出了本课题研究的目的意义及其内容和创新点。在第二章中,采用浸涂法成功制备出一系列用于比色传感的GO薄膜。这些薄膜在可见光范围内对乙醇表现出超快的响应,良好的可逆性和明显的光学位移。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了GO的成功合成。扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）表明GO薄膜的厚度可在200-275 nm范围内调控。... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 石墨烯简介
        1.1.2 氧化石墨烯
        1.1.3 石墨烯基薄膜材料的制备
        1.1.4 石墨烯的表面功能化修饰
    1.2 石墨烯基气体传感器
        1.2.1 石墨烯基气体传感器研究背景
        1.2.2 石墨烯基气体传感器理论基础
        1.2.3 石墨烯基光学气体传感器
        1.2.4 石墨烯基光学气体传感器响应机理
    1.3 本论文的研究背景及内容
第2章 多色GO光反射薄膜的制备及其气体响应性研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 GO的合成
        2.2.3 GO薄膜的制备
        2.2.4 GO薄膜表征手段及方法
        2.2.5 GO薄膜基气体传感器的性能测试方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 GO薄膜的结构与形貌表征
        2.3.2 GO薄膜的颜色与厚度的关系
        2.3.3 暴露在不同气体氛围中的传感器的比色分析
        2.3.4 传感器对乙醇的选择性
        2.3.5 GO薄膜基传感器的气体脱附过程
        2.3.6 GO薄膜基传感器的可逆循环
    2.4 结论
第3章 疏水性石墨烯的制备
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 GO表面的疏水修饰
        3.2.3 GO膜和GO-Azo复合膜的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 GO,GO-COCl,GO-Azo的红外谱图分析
        3.3.2 GO,GO-Azo的紫外-可见光谱分析
        3.3.3 GO-Azo膜的润湿性
    3.4 结论
第4章 论文总结
    4.1 主要结论
    4.2 创新点
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果



本文编号：3161167