氧化石墨烯在气体传感器中的应用研究进展_陈浩

合集下载

石墨烯材料在农业领域的应用研究进展

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄［８４］李晓莎，武　宁，刘　玲，等．不同秸秆还田和耕作方式对夏玉米农田土壤呼吸及微生物活性的影响［Ｊ］．应用生态学报，２０１５，２６（６）：１７６５－１７７１．［８５］ＰａｎｄｅｙＤ，ＡｇｒａｗａｌＭ，ＢｏｈｒａＪＳ．Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｒｉｃｅｃｒｏｐｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｌｌａｇｅｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎｓｉｎｒｉｃｅ－ｗｈｅａｔｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１２，１５９：１３３－１４４．　［８６］ＢｈａｔｉａＡ，ＰａｔｈａｋＨ，ＪａｉｎＮ，ｅｔａｌ．Ｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｍａｎｕｒｅａｍｅｎｄｅｄｓｏｉｌｓｕｎｄｅｒｒｉｃｅ－ｗｈｅａｔｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅＩｎｄｏ－ＧａｎｇｅｔｉｃＰｌａｉｎｓ［Ｊ］．ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００５，３９（３７）：６９７６－６９８４．［８７］ＨｕａｎｇＳ，ＺｅｎｇＹＪ，ＷｕＪＦ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｃｒｏｐｒｅｓｉｄｕｅｒｅｔｅｎｔｉｏｎｏｎｒｉｃｅｙｉｅｌｄｉｎＣｈｉｎａ：ａｍｅｔａ－ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，１５４：１８８－１９４．［８８］万淑红，田应兵，许昌雨，等．氮素调控对水稻黄华占生长发育及产量的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０２０，４８（６）：６８－７２．［８９］ＷａｎｇＪＺ，ＷａｎｇＸＪ，ＸｕＭＧ，ｅｔａｌ．Ｃｒｏｐｙｉｅｌｄａｎｄｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｆｔｅｒｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｓｔｒａｗｒｅｔｕｒｎｔｏｓｏｉｌｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＮｕｔｒｉｅｎｔＣｙｃｌｉｎｇｉｎＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，２０１５，１０２（３）：３７１－３８１．［９０］李廷亮，王嘉豪，黄　璐，等．秸秆还田替代化肥对土壤有机碳组分及冬小麦产量的影响［Ｊ］．山西农业科学，２０２２，５０（６）：７７１－７８０．［９１］严　君，韩晓增，邹文秀，等．长期秸秆还田和施肥对黑土肥力及玉米产量的影响［Ｊ］．土壤与作物，２０２２，１１（２）：１３９－１４９．［９２］李守华．长期秸秆还田对提高小麦—玉米轮作耕层土壤养分及产量分析［Ｊ］．中国农学通报，２０２２，３８（１４）：６０－６４．史大炜，伍　纲，杨其长，等．石墨烯材料在农业领域的应用研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（７）：３９－４８．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．０７．００６石墨烯材料在农业领域的应用研究进展史大炜１，２，伍　纲２，杨其长１，程瑞锋２（１．中国农业科学院都市农业研究所，四川成都６１０２１３；２．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京１０００８１）摘要：石墨烯材料及其衍生物由于其电子效应迁移率高、导热性能良好、比表面积大、优良的生物相容性等特点，近年来成为材料领域的研究热点。

《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》

《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》篇一ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究一、引言随着科技的不断发展，气体传感器在工业生产、环境监测、医疗诊断等领域的应用越来越广泛。

其中，氧化锌（ZnO）作为一种重要的半导体材料，因其具有优良的气敏性能和低廉的制造成本，被广泛应用于气体传感器的制备。

然而，单纯的ZnO材料在气敏性能方面仍存在一些局限性。

近年来，随着石墨烯的发现及其在复合材料中的广泛应用，将石墨烯与ZnO进行复合制备复合材料成为了新的研究热点。

本文将对ZnO及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能进行研究。

二、ZnO材料气敏性能概述ZnO是一种重要的II-VI族宽禁带半导体材料，具有较高的电子迁移率和良好的化学稳定性。

在气体传感器领域，ZnO因其对多种气体的高灵敏度和快速响应特性而备受关注。

然而，单纯的ZnO材料在气敏性能方面仍存在一些问题，如灵敏度不高、响应速度慢等。

三、ZnO/石墨烯复合材料制备及气敏性能研究为了克服上述问题，研究人员将石墨烯与ZnO进行复合，制备出了ZnO/石墨烯复合材料。

石墨烯具有优异的导电性能和大的比表面积，可以有效地提高复合材料的电子传输能力和气体吸附能力。

3.1 制备方法本部分将介绍ZnO/石墨烯复合材料的制备方法。

采用溶胶凝胶法、水热法或化学气相沉积法等方法，将ZnO与石墨烯进行复合，制备出不同比例的复合材料。

3.2 气敏性能研究本部分将通过实验研究ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能。

首先，对复合材料进行形貌和结构表征，分析其微观结构和晶体形态。

然后，通过气敏实验测试复合材料对不同气体的灵敏度、响应速度和选择性等性能指标。

最后，分析石墨烯的引入对ZnO气敏性能的改善作用。

四、实验结果与讨论4.1 形貌和结构表征通过SEM、TEM等手段对ZnO/石墨烯复合材料进行形貌和结构表征，发现石墨烯片层与ZnO纳米颗粒紧密结合，形成了良好的复合结构。

此外，通过XRD和Raman等手段对复合材料的晶体结构和电子状态进行分析，进一步证实了复合材料的成功制备。

石墨烯研究进展及其应用现状

石墨烯研究进展及其应用现状王浩【摘要】作为一种新材料,石墨烯具有独特的物理结构特点和优异的应用性能,近年来石墨烯的应用研究占据重要的地位.综述了目前的研究现状和应用现状:综合分析其应用领域,由此分析石墨烯的综合价值和发展潜力,并根据石墨烯被确认的物理化学特性深入探讨其研究价值.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2018(019)005【总页数】4页(P51-54)【关键词】石墨烯;物理化学特性;应用;研究进展【作者】王浩【作者单位】西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500【正文语种】中文近年来，石墨烯应用成果频频。

随着石墨烯应用的深入研究，石墨烯的物理化学特性也被进一步挖掘出来。

而前人的文章中也指出，关于石墨烯的研究成果，就关于它的文献数量来看，可以说是每天递增[1]。

而石墨烯本身，除了导电性、比表面积大等优越性能之外，更是因其原子级别的独特结构特性具有着量子性质的应用特性，如量子霍尔效应，使得其在导电性能微观层面上的表现更为独特。

本文通过对石墨烯的研究进展和应用成果的介绍，深入分析石墨烯的应用价值和应用前景，对石墨烯目前的研究进行综合梳理，并且介绍其在材料领域中的实际应用。

1 石墨烯介绍石墨烯，一般为单原子层结构，而特殊情况下，由于多维空间上形成的连接和接触，石墨烯本身的单层结构之间会形成一定的联系，形成第二种情况—多层石墨烯片层结构。

对于单层石墨烯结构，本质上为单层性质的石墨原子构成，但由于目前研究手段的有限性以及石墨烯单层晶体结构不同于其他晶体(晶体结构受热涨落影响而变化)的稳定晶体结构特性，目前人们似乎对其具体的结构尚且无法得知[1]。

也因为其晶体结构的稳定性，前人设计出一系列制备石墨烯的方法。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。

石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

从微观结构上理解，石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格(类似苯环结构)的二维碳纳米材料，其结构特征被称为莫比乌斯环拓扑特征 [2]。

氧化石墨烯材料的制备及应用

氧化石墨烯材料的制备及应用氧化石墨烯 (GO) 是石墨烯 (graphene) 的一种衍生物，是一种单层碳原子结构的二维材料。

GO是石墨烯在实际应用中使用广泛的形态之一，因其独特的物理和化学特性，被广泛应用于生物、能源、传感器、电池等领域。

本文将就氧化石墨烯材料的制备及应用进行论述。

一、氧化石墨烯的制备方法1、Hummers法Hummers法是一种在实验条件下将天然石墨氧化得到氧化石墨烯的方法。

其基本原理是使用硫酸和氧化剂 (如硝酸) 与天然石墨反应，制备出氧化石墨烯。

这种方法在制备氧化石墨烯方面已经被广泛应用，而且可以得到高质量的氧化石墨烯。

2、改良的Hummers法改良的Hummers法是 Hummers法的一种改良。

基本的反应方式与 Hummers法相似，但是改良方法中添加了氯化钠和硝酸钾，从而使反应速度得到了提高。

该方法是一种更加经济和环保的方法，使得制备氧化石墨烯的成本大大降低。

3、热还原法热还原法是一种利用热处理将氧化石墨烯还原成石墨烯的方法。

其基本原理是在高温下，使用还原剂 (如氢气、乙炔等) 将氧化石墨烯还原成石墨烯，从而得到单层石墨烯。

该方法具有高效、低成本等优点，但与其他方法相比，实现单层石墨烯的比例较低。

二、氧化石墨烯的应用1、生物医学领域应用氧化石墨烯具有较好的生物兼容性、低毒性、低免疫原性和高表面积等特性，因此在生物医学领域应用前景广阔。

例如，可以将 GO 纳米材料作为药物载体使用，GO 纳米材料可以将药物包裹在内，增加药物的稳定性和生物利用度，从而提高药物的疗效。

2、环境污染治理氧化石墨烯也可以用于治理环境污染。

例如，一些研究表明，氧化石墨烯可以作为吸附剂，吸附工业废水中的重金属离子，从而实现废水的净化。

3、锂离子电池氧化石墨烯也可以用于制备锂离子电池。

在锂离子电池中，将氧化石墨烯作为电极材料使用，可以有效提高电池的能量密度和循环寿命。

4、传感器应用氧化石墨烯还可以用于制备传感器，例如，氧化石墨烯技术可以用于制备高灵敏度的气体传感器、光学传感器和生物分子传感器等。

齐聚苯胺修饰氧化石墨烯的气敏传感应用

齐聚苯胺修饰氧化石墨烯的气敏传感应用1. 引言1.1 研究背景氧化石墨烯是一种具有优异的导电性和导热性的二维材料，具有广泛的应用前景。

由于氧化石墨烯的表面氧含量较高，导致其电化学性能较差，限制了其在传感领域的应用。

聚苯胺是一种具有优异导电性和导热性的有机聚合物，具有较高的氧化还原活性和稳定性，可用于改善氧化石墨烯的电化学性能。

将聚苯胺修饰到氧化石墨烯表面，可以提升氧化石墨烯的传感性能，从而实现在气敏传感领域的应用。

1.2 研究目的研究目的是探究齐聚苯胺修饰氧化石墨烯在气敏传感应用中的优势及机制，为提高气体传感器的性能和稳定性提供理论支持。

通过深入研究氧化石墨烯和聚苯胺的特性，探讨齐聚苯胺修饰氧化石墨烯的制备方法及气敏传感机制，旨在揭示其在气体传感器中的作用机制和优势所在。

本研究将评估齐聚苯胺修饰氧化石墨烯在气敏传感中的应用潜力，为实际应用提供技术支持和参考依据。

通过对齐聚苯胺修饰氧化石墨烯的前景展望和进一步研究方向的探讨，旨在挖掘其在气敏传感领域的更广阔的应用前景，为推动相关技术和领域的发展做出贡献。

2. 正文2.1 氧化石墨烯的特性氧化石墨烯是一种单层碳原子以sp²杂化形成的二维晶格结构材料，具有许多独特的特性。

氧化石墨烯具有优秀的导电性，其电子在平面上可以自由移动，使得其具有极高的电导率。

氧化石墨烯具有极大的比表面积，其表面积比同等厚度的材料要大得多，这使得氧化石墨烯在吸附气体和分子时具有很高的效率。

氧化石墨烯具有优秀的机械性能，其强度和韧性都非常高，可以用于制备各种复杂的结构。

氧化石墨烯还具有优异的化学稳定性和热稳定性，能够在较高温度下保持稳定性，不易发生化学反应。

氧化石墨烯还具有优良的光学特性，能够吸收大部分的光线，并且能够很好地展示出光学效应。

氧化石墨烯具有导电性好、表面积大、机械性能优异、化学稳定性高、热稳定性好以及光学特性优良等多种优秀的特性，使其在各种领域应用潜力巨大。

石墨烯氧化还原反应的研究及其在传感器领域中的应用

石墨烯氧化还原反应的研究及其在传感器领域中的应用石墨烯是一种由碳原子构成的单层平面晶体结构，其独特的物理化学性质使得其在各种领域中得到广泛应用。

其中，石墨烯的氧化还原反应尤其引人关注，这是因为通过对石墨烯进行氧化还原反应可以对其性质进行调控，从而实现对石墨烯的功能化和应用。

一、石墨烯氧化还原反应的研究石墨烯的氧化还原反应是指将石墨烯表面的一些碳原子氧化为羧酸或酮基等官能团，并在适当的条件下还原这些氧化官能团，使其恢复到原来的状态。

这种反应可以通过化学方法和电化学方法进行。

1.化学方法化学方法主要是采用氧化剂进行氧化反应，然后使用还原剂将已经被氧化的石墨烯进行还原。

常用的氧化剂包括硫酸、铬酸和硝酸等，还原剂则包括氢气、氨、水和氢氧化钠等。

2.电化学方法电化学方法主要是通过在空气中施加电场，使得石墨烯表面的一些碳原子被氧化为氧化物，然后通过电还原的方法将其还原为石墨烯。

这种方法可以通过电化学还原和电化学氧化进行。

二、石墨烯氧化还原反应在传感器领域中的应用石墨烯氧化还原反应在传感器领域中的应用较为广泛，主要是利用其表面的氧化还原反应来实现对物质的检测。

1.气体传感器石墨烯氧化还原反应可以通过对石墨烯表面反应的氧化物进行还原，来实现对空气中某些气体成分的检测。

例如，可以通过在石墨烯与其他金属组成的传感器中，来实现对一氧化碳、二氧化碳、氧气和氮气等气体成分的检测。

2.生物传感器生物传感器是指利用生物分子对某些化学物质的特异性识别，来实现对该化学物质的检测。

石墨烯氧化还原反应可以将一些化学物质的结构调控成为生物分子所能识别的结构，从而实现对生物分子的检测。

例如，可以利用石墨烯与DNA相互作用的性质，在石墨烯与DNA组成的传感器中，任意调控DNA的序列和结构，就可以实现对DNA特异性序列的检测。

3.光学传感器石墨烯氧化还原反应可以通过调控其表面的光学性质，来实现对光学信号的检测。

例如，可以将石墨烯与不同的分子组成复合体，利用其表面等离子激元共振现象，达到检测物质浓度的效果。

金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展

金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展目录一、内容描述 (2)二、金属氧化物半导体气体传感器概述 (2)1. 传感器基本原理 (4)2. 金属氧化物半导体材料特性 (5)3. 气体传感器应用领域 (6)三、金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究现状 (7)1. 传感器材料改进 (8)（1）材料成分优化 (9)（2）纳米材料应用 (11)（3）复合氧化物材料研究 (12)2. 传感器结构改进 (13)（1）微型化设计 (14)（2）阵列式结构设计 (16)（3）集成化设计 (17)3. 气体检测技术与算法优化 (18)（1）气体识别技术提升 (19)（2）信号处理与算法优化 (20)（3）智能化识别系统研究 (22)四、金属氧化物半导体气体传感器选择性改进实验与分析 (23)1. 实验材料与设备 (24)2. 实验方案设计与实施 (26)3. 实验结果分析 (27)五、金属氧化物半导体气体传感器选择性改进的挑战与展望 (28)1. 面临的主要挑战 (29)2. 发展趋势及前景展望 (30)六、结论 (31)一、内容描述本文档主要介绍了金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展。

文章首先概述了金属氧化物半导体气体传感器的基本概念和原理，接着重点介绍了传感器选择性的重要性及其在实际应用中的挑战。

文章接着详细阐述了为提高传感器选择性所进行的研究和改进措施，包括材料设计、结构设计、工艺优化等方面。

对目前金属氧化物半导体气体传感器在选择性方面的最新进展进行了介绍，并分析了未来可能的研究方向和技术创新点。

文章总结了金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究的成果与不足，指出了实际应用中需要解决的问题和未来的发展趋势。

文档内容全面，旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息。

二、金属氧化物半导体气体传感器概述金属氧化物半导体气体传感器是一种基于金属氧化物半导体材料的气体检测装置，其工作原理是利用金属氧化物半导体材料对气体分子的吸附和电导变化来间接测量气体的浓度。

《2024年ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》范文

《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》篇一ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究一、引言随着科技的发展，气体传感器在工业、环境监测、医疗、安全等领域的应用越来越广泛。

其中，氧化锌（ZnO）作为一种重要的半导体材料，因其具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于气敏传感器。

近年来，ZnO/石墨烯复合材料因其高导电性、高比表面积等特性在气敏性能方面表现出了显著的优势。

本文旨在研究ZnO及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能，为气体传感器的设计提供理论依据。

二、ZnO材料的气敏性能研究1. ZnO材料介绍ZnO是一种具有宽禁带的n型半导体材料，具有优良的光电性能和气敏性能。

其表面存在大量的氧空位和吸附氧，能够与气体分子发生相互作用，从而产生电阻变化。

2. ZnO气敏性能实验方法通过制备不同浓度的ZnO薄膜，利用气敏测试系统对不同气体进行测试，观察ZnO薄膜在不同气体浓度下的电阻变化情况。

3. 实验结果分析实验结果表明，ZnO薄膜对多种气体具有敏感响应，如乙醇、甲醛等。

随着气体浓度的增加，ZnO薄膜的电阻逐渐降低。

此外，ZnO薄膜的气敏响应速度较快，具有良好的实时监测能力。

三、ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能研究1. ZnO/石墨烯复合材料介绍ZnO/石墨烯复合材料是将ZnO与石墨烯通过物理或化学方法复合而成。

石墨烯具有优异的导电性和高比表面积，能够提高ZnO的分散性和气敏性能。

2. 制备方法及实验条件采用溶胶-凝胶法或化学气相沉积法制备ZnO/石墨烯复合材料。

通过调整石墨烯的含量、复合方式等参数，研究不同条件下复合材料的气敏性能。

3. 实验结果分析实验结果表明，ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能明显优于纯ZnO。

在相同条件下，复合材料对气体的敏感响应更快，且响应值更高。

此外，石墨烯的加入还提高了ZnO的稳定性和重复使用性。

四、结论本文研究了ZnO及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能。

实验结果表明，ZnO对多种气体具有敏感响应，且响应速度较快。

2024年氧化石墨烯市场分析现状

2024年氧化石墨烯市场分析现状简介氧化石墨烯是一种石墨烯的衍生物，具有优异的电学、热学、机械和化学性质，被广泛应用于能源储存、传感器、催化剂等领域。

本文将对氧化石墨烯市场的现状进行分析，包括市场规模、应用领域、竞争格局等。

市场规模氧化石墨烯市场在近年来迅速发展，预计将保持高速增长。

根据市场研究公司的数据，2019年全球氧化石墨烯市场规模达到X亿美元，并预计到2025年将增长到X 亿美元。

应用领域氧化石墨烯在多个领域具有广泛的应用前景。

能源储存氧化石墨烯作为电容器和锂离子电池的电极材料，具有高比容量、长循环寿命和快速充放电等优势。

它可以被应用于电动汽车、可再生能源储存系统等领域。

传感器氧化石墨烯可以作为传感器的敏感层，实现对光、气体、压力等信号的高灵敏度检测。

它被广泛应用于环境监测、生物传感等领域。

催化剂氧化石墨烯由于其高比表面积和特殊的电子结构，在催化剂领域具有广泛的应用前景。

它可以用于电催化、光催化、电化学合成等反应中，提高催化效率和选择性。

其他领域氧化石墨烯还可以应用于导热材料、抗菌材料、防腐材料等领域，具有广泛的应用前景。

竞争格局当前，氧化石墨烯市场竞争激烈，存在着多家企业参与的局面。

主要竞争者包括国内外的石墨烯制造商、材料供应商、科研机构等。

生产商在氧化石墨烯生产环节，国内外的石墨烯制造商起到关键作用。

目前国内外的生产商已经建立了一定的生产能力，并且通过技术创新不断提高产品质量和降低成本。

材料供应商氧化石墨烯作为一种新型材料，需要大量的原材料供应。

目前国内外的材料供应商已经形成了一定规模，并且通过提供多样化的产品满足市场需求。

科研机构科研机构在氧化石墨烯市场中起到技术创新的关键作用。

它们通过开展基础研究和应用研究，推动了氧化石墨烯的进一步发展。

发展趋势氧化石墨烯市场的发展将受到多个因素的影响。

技术进步随着科技的不断进步，氧化石墨烯的制备技术和应用技术将不断改进和创新，推动市场的发展。

政策支持各国政府在新材料领域加大支持力度，为氧化石墨烯的发展提供了良好的政策环境。

石墨烯的若干应用进展及前景

石墨烯的若干应用进展及前景作者：张苏沛来源：《科技与创新》2016年第24期摘要：石墨烯是21世纪发现的新型二维纳米材料。

它从石墨中分离出来，由碳原子组成，是目前发现的最薄（厚度仅为0.335 4 nm）、最轻、最坚硬、导电导热性能最强的新型碳纳米材料，优异的物理性能和化学性能使其有广泛的应用前景。

从电子、水处理和生物医药领域等方面进行阐述，以期为日后的相关应用提供参考。

关键词：石墨烯；电化学传感器；水处理；新型碳纳米材料中图分类号：O613.7 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.24.034石墨烯是以碳原子紧密堆积形成的蜂巢状二维原子晶体结构，它是2004年由英国曼彻斯特大学的2位科学家通过胶带从石墨中分离得到的，两人也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯作为目前发现的最薄（厚度仅有0.335 4 nm）、最轻、最坚硬、导电导热性能最强的新型碳纳米材料，一经发现就引起了全世界的瞩目。

为了能更好地利用石墨烯的优异性能，世界各国已将石墨烯的研究提升至战略高度，经过近十几年的研究，已通过各种形式应用于物理学基础研究、电子、机械、航天军工、生物医学等诸多领域，并在这些领域表现出了极大的应用价值和广泛的应用前景。

本文简要阐述了石墨烯在电子、水处理和生物医学领域的若干应用及其发展前景。

1 在电子方面的应用石墨烯因其优良的性能被广泛应用于电子领域。

例如，石墨烯能很好地满足透明导电膜的要求，它不仅具备作为透明导电膜所必须的良好透明性（只吸收2.3%的光）和导电性，还具备强韧性（可弯曲，拉伸到自身尺寸的20%仍不断裂）。

2016-04，在广州成功问世的全球首款石墨烯电子纸，就是利用石墨烯的这些特性，用石墨烯薄膜代替传统薄膜。

与传统电子纸相比，石墨烯电子纸具有更强的抗弯能力，强度和透光率也显著提高，而却耐摔耐撞，生产成本大大降低。

由此可以预见，该电子纸将成为未来物联网系统最佳的显示界面。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

［２５］
一种还原氧化石墨烯电阻式湿度传感器。首先，将氧化石墨烯分散液涂覆在叉指电极上，然后采用激光还原方式将其部分还原成还原氧化石墨烯。结果表明，制备的湿度传感器具有较高的灵敏度，在１１％～９５％相对湿度范围内阻抗变化超［３３］过２个数量级。Ｂｉ等制备了一种电容式氧化石墨烯湿度），），（（））响应时间为１恢复时见图２（传感器（见图２０．５ｓａｂ）。（（）见图２间为４１ｓｃ
２氧化石墨烯的气敏性能
４］２图１氧化石墨烯（的制备方法［Ｏ）Ｇ［４］２Ｆｉ．１Ｐｒｅａｒａｔｉｏｎｏｆｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅ（ＧＯ）ｇｐｇｐ
２．１湿敏性能
氧化石墨烯因表面含有丰富的含氧官能团而具有良好
，，Ｍ（ｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｉａｎａｎ６２１０１０；２ＡｎａｌｔｉｃａｌａｎｄＴｅｓｔ１Ｓｙｇｙｙｇｙ，Ｍ，６２１０１０；３ＩｎｓｉｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｅｒａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ＆ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｉａｎａｎＣｅｎｔｒｅＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙｙｇｙ），Ｍ，６２１０１０ｉａｎａｎｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏＡｌｉｃａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｇｇｙｐｐｙ，ｗ，Ａｂｓｔｒａｃｔｓｅｎｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅ（ＧＯ）ｉｔｈａｂｕｎｄａｎｔｏｘｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｏｕｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｒｏｍｉｓｉｎＧ－ｐｙｇｇｐｐｇｅｓｅｌｅｍｅｎｔｓｆｏｒｈｉｈｉｎｒｆｏｒｍａｎｃｅａｓｓｅｎｓｏｒｓｉｎｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｗｅｒｅｖｉｅｗｔｈｅｒｏｒｅｓｓｏｆａｓｓｅｎｓｏｒｓ－ｐｇｇｇｐｇｇ，，ａＨ２ａＮＯｏｆｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅｏｎｈｕｍｉｄｉｔｎｄＣＨ４ｇｂａｓｅｄｏｎｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅａｓｓｅｎｓｉｎｒｏｅｒｔ－ｇｐｙｇｐｇｇｐｐｙ２，，ｏｆａｓｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｒａｈｅｎｅｅｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｅｏｆｏｘｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｏｕｓｏｎｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｓｇｇｐｙｐｙｇｇｐｙ，ｏｘｉｄｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｔｈｅｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｒａｃｔｉｃａｌａｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｒｏｖｉｄｅｓａｏｗｅｒｆｕｌｐｐｐｐｐｐｔｏｏｌｔｏｅｘｌｏｒｅｏｔｅｎｔｉａｌａｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅｉｎａｓｓｅｎｓｏｒｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．ｐｐｐｐｇｐｇ，，，ｌＫｅｗｏｒｄｓｒａｈｅｎｅｏｘｉｄｅｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｓｓｅｎｓｏｒｓｏｘｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｏｕｓｇｐｇｙｇｇｐｙ
［２］２８－３１］。Ｇ的亲水性，是一种理想的湿敏材料［报道了ｕｏ等３
是以氧化石墨为原料，利用机械力将其结构层剥离而获得氧化石墨烯。其最大的优点是可大规模制备，且制备的氧化石和二甲基甲墨烯可稳定分散于水、ＮＮＭＰ）－甲基吡咯烷酮（等极性溶液中酰胺（ＤＭＦ）
ｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｒｅｓｓｉｎＧａｓＳｅｎｓｏｒｓＢａｓｅｄｏｎＧｒａｈｅｎｅＯｘｉｄｅＲｇｐ
１２３３，，ＣＨＥＰＬＳＮＨａｏＥＮＧＴｏｎｉａｎＩＵＢｏＵＮＨｏｎｕａｎｇｊｇ，ｇｊ
中应用。本文系统总结了近年来氧化石墨烯在气体传感器方面的研究成果，对比分析了不同氧化程度、不同官能团类型及不同结构的氧化石墨烯气体传感器的性能，并对今后的研究和发展进行了展望。
。在早期的半导体气体传感器中，多采用
氧化石墨烯在气体传感器中的应用研究进展／陈浩等
·５７·
氧化石墨烯在气体传感器中的应用研究进展＊
陈浩１，彭同江２，刘波３，孙红娟３
（绵阳６绵阳６２１０１０；２西南科技大学分析测试中心，２１０１０；３西南科技大学１西南科技大学理学院，）矿物材料及应用研究所，绵阳６２１０１０环境摘要氧化石墨烯因表面含有丰富的含氧官能团而具有十分优异的气敏性能，可应用于低浓度（ｂ级）ｐｐ、、下气体的检测。综述了现阶段氧化石墨烯在气体传感器中的研究进展，分析了氧化石墨烯对湿度、ＮＯ２Ｈ２ＣＨ４的重点探究了氧化石墨烯表面含氧官能团的类型对其选择性的影响规律，并总结了目前研究中存在的问题，敏感性能，为后续开展氧化石墨烯气体传感器的研究与应用提供借鉴。关键词氧化石墨烯气体传感器含氧官能团低浓度检测：／中图分类号：０４６９；ＴＢ３４文献标识码：ＯＩ１０．１１８９６．ｉｓｓｎ．１００５２３Ｘ．２０１６．０１７．００８ＯＡＤ－ｊ
［１，２］
一般认为，氧化石墨烯为准二维层状结构，片层含有大量羟
９－１２］，具有许多不同于石墨烯的新基、羧基等活性含氧基团［
氧化石墨烯呈ｐ型半导性能。由于大量含氧官能团的存在，
１３］，是一种且薄膜电阻与外界湿度、气氛及温度有关，体性质［１２４－２０］１］。然而，（理想的气敏材料［氧化石墨烯呈高阻态［方块２－１２，２３］，，导电能力微弱。研究表明［电阻达到１当０１２ Ω·ｓｑ）可以提高导电能力，便于在电子器件氧化石墨烯被还原后，
［］［］［］结构模型有Ｈｏｆｍａｎｎ６、ｕｅｓｓ７及Ｓｃｈｏｌｚｏｅｈｍ８三种。ＲＢ－
０引言
有毒有害和易燃易爆气体经常出现在人们的日常生活和生产活动中，且常有突发重大安全事故。因此，高灵敏度气体传感器的研制一直受到广泛的关注。目前，用于气体检测的主要是半导体气体传感器。所谓半导体气体传感器是通过气体在敏感材料表面发生氧化或还原反应，引起半导体宏观电学性质的改变，进而实现对待测气体浓度以及成分的检测，具有成本低廉、灵敏度高、使用寿命长等优点
［５］
。常见的氧化石墨烯的原子
）；）；）西南科技大学博士基金（西南科技大学研究生创新基金（４１２７２０５１１１ＺＸ７１３５１５ｃｘ０７４＊国家自然科学基金（ｙ：，，，：，，，陈浩男年生硕士生研究方向为石墨烯纳米材料彭同江通讯作者教授博士生导师主要从事新型纳米材料的研究１９９１：Ｅ－ｍａｉｌｔｅｎｗｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｓｊｐｇ
金属氧化物（如Ｚ但因金作为气敏材料，ｎＯ、ＳｎＯｎＩ２、２Ｏ３气体传感器普遍存在选择性差、工作温度高、精度低、抗干扰能力差等问题，从而限制了金属氧化物作为气体敏感材料在低浓度环境