石墨烯传感器研究进展
科学家发现液体石墨烯传感器可能会挽救婴儿生命
电子元件的挑战日益增大，成本不断增加，石墨烯成为制造下一代电子元器件的重要材料。
日前，美国加州大学洛杉矶分校的化学家开发出一种生产石墨烯纳米带的新方法，研究成果发表在《美国化学会志》上。
纳米带是非常狭窄的石墨烯条，只有几个碳原子的宽度。
纳米带之间具有带隙，电子必须受力才能通过带隙形成电流，适用于建造逻辑电路。
现有制造石墨烯纳米带的方法主要通过切割碳纳米管，但这种方法不精确，制造的纳米带尺寸不统一，从而造成带隙值的差异。
加州大学洛杉矶分校的研究团队首次利用基于紫外光和暴露于600摄氏度下的简单反应，逐个分子构建石墨烯纳米带。
这种技术对于工业规模制造石墨烯纳米带具有重要价值。
为制造纳米带，科学家培养四种不同的无色分子晶体，晶体将分子锁定在最佳方向上进行反应。
研究小组利用光照将分子缝合成由碳原子和氢原子间隔组成的聚合物，然后将聚合物放在只含氩气、温度在600摄氏度的烘箱中，使聚合物形成最终键构成纳米带：中间是碳原子组成的六边形环状结构，氢原子沿其边缘分布。
科研人员随后通过不同波长的光照验证所制造的纳米带尺寸精确一致。
由于纳米带容易粘合在一起，目前该研究小组正研究如何更好的操控纳米带，其目标是能够单独处理每个纳米带。
这个“纳米棒”让二氧化碳变身高效能源记者从中国科学技术大学了解到，该校的合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院曾杰教授课题组，利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂，高效电还原二氧化碳为合成气。
这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂，在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性，并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。
该成果日前发表在国际著名的《先进材料》杂志上。
合成气，即一氧化碳和氢气的混合气，是石油化工中重要的合成原料。
对于不同的化工过程中，所需要的合成气的最优组成比例也不同。
传统制备合成气的方法包括煤的气化和天然气的重整，都需要消耗不可再生能源。
与之相反，利用二氧化碳和水作为原料，在水溶液中电还原二氧化碳，是可持续地制备合成气的理想方法。
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。
《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。
石墨烯材料在光电器件中的应用研究
石墨烯材料在光电器件中的应用研究随着科技的发展，新型材料被不断地研发出来并被应用在各个领域。
石墨烯材料作为一种新型材料，在科学界引起了极大的关注。
石墨烯材料的绝热性、导电性和透明度使其成为光电器件领域的一个重要材料。
石墨烯材料在光电器件中的应用研究已成为一个热点话题，本文将介绍石墨烯材料在光电器件中的应用现状及其未来的发展趋势。
一、石墨烯材料的基本概念首先，我们来了解一下石墨烯材料的基本概念。
石墨烯通常被定义为由一层碳原子所组成的二维纳米晶体，由于其特殊的结构及物理性质使其在科学研究领域吸引了广泛的关注。
石墨烯材料具有很高的光吸收系数、宽带电导率、极高的载流子迁移率等特点，这些特性使得石墨烯在光电器件领域中拥有广阔的应用前景。
二、石墨烯材料在太阳能电池领域的应用研究太阳能电池是一种将太阳能转化成电能的设备，而石墨烯材料在太阳能电池领域的应用研究也越来越受到重视。
一项研究表明，将石墨烯可以应用在太阳能电池中的各个方面，得以提高太阳能电池的效率和稳定性。
例如，石墨烯可以应用于太阳能电池的透明导电层、电极等方面，可以大幅提高太阳能电池的电荷传输效率和光吸收效率，同时还可以增强太阳能电池器件的稳定性和寿命。
三、石墨烯材料在显示器领域的应用研究显示器是人们日常生活中用到的设备，而石墨烯材料也可以应用在显示器领域。
一项研究表明，石墨烯在显示器领域可以作为一种非常有效的透明电极，在各种显示器设备中都有很大的应用前景。
例如，在 OLED 显示器中，可以通过石墨烯制成的透明电极大幅提高显示器的透光率和稳定性，进一步提高显示器的显示效果和使用寿命。
四、石墨烯材料在光电探测器领域的应用研究光电探测器是一种将光信号转化为电信号的设备，而石墨烯材料在光电探测器领域的应用研究也有着非常广泛的前景。
一项研究表明，石墨烯可以在光电探测器中作为一种非常有效的光电传感器，可以大幅提高光电探测器的灵敏度和响应速度。
同时，利用石墨烯可以制备光电探测器各种元件，越来越多的研究表明，石墨烯在光电探测器领域应用的前景非常广阔，未来一定会有更多的新型设备采用石墨烯材料来实现更加高效的光电转化。
石墨烯与生物医学应用的研究进展
石墨烯与生物医学应用的研究进展石墨烯是近年来备受关注的一种新型材料，它由一层厚度非常薄的碳原子构成，因为其惊人的物理和化学性质，它被认为是一种革命性的材料。
石墨烯具有高强度、高导电性、高热导性、超薄和透明等特性，已被广泛研究和应用于许多领域，包括生物医学领域。
本文将阐述石墨烯在生物医学应用领域的研究进展和应用前景。
一、石墨烯在生物医学中的应用石墨烯在生物医学中的应用主要有两个方面：诊断和治疗。
1. 诊断应用石墨烯可以作为一种高灵敏度的检测器，可以用于诊断和监测疾病。
例如，在血液中检测癌症标志物等生物分子，这对于早期癌症的筛查和监测是非常重要的。
另外，石墨烯还可以用于制备纳米传感器，这是一种使用纳米级别的材料来检测和传递信号的设备。
石墨烯纳米传感器可以用于检测细菌、病毒和其他生物分子的存在，从而起到诊断作用。
2. 治疗应用石墨烯也可以用于生物医学领域的治疗。
目前，石墨烯在癌症、心脑血管疾病和神经退行性疾病等方面的治疗应用正受到越来越多的关注。
例如，在癌症治疗方面，石墨烯可以作为一种载体来输送化疗药物或放射性同位素到肿瘤部位，从而实现精准治疗。
此外，石墨烯还可以被用来研究癌症的生物学机制，为癌症治疗提供更多的思路。
在心脑血管疾病的治疗方面，石墨烯也有着广泛的应用前景。
石墨烯可以用来制备可移植的血管支架和人工心脏瓣膜等器械。
在神经退行性疾病的治疗方面，石墨烯也有着显著的效果。
石墨烯可以促进神经细胞的再生和修复，同时减轻疼痛和炎症反应，对于治疗阿尔茨海默症、帕金森氏病等疾病有很大的帮助。
二、石墨烯的特性在生物医学领域中的应用石墨烯在生物医学领域的应用得到了广泛的认可，这主要是由于其独特的物理和化学特性。
1. 高度可调和可控石墨烯可以通过化学修饰或结构设计来调节其形状和功能。
这种可控性使得石墨烯在生物医学领域中的应用得到了很大的发展。
例如，石墨烯衍生物可以通过化学修饰，在不影响其结构完整性的前提下，改变其亲水性和亲油性，从而广泛用于生物医学方面的应用。
石墨烯柔性压力传感器
石墨烯柔性压力传感器传感技术被认为是21世纪科学技术发展的重要组成部分，传感技术、计算机技术和通信技术被称为现代信息产业的三大支柱，广泛应用于电子、航天航空、国防、科研等领域。
石墨烯因其优异的电学和力学性能成为科研的热点，近年来由于石墨烯在柔性基底材料和导电材料方面的进展和突破，使石墨烯柔性压力传感器拥有更多更优异的性能，如传感器质量更轻、使用更方便、灵敏度更高、稳定性更好等。
一、石墨烯柔性压力传感器原理石墨烯柔性压力传感器是用石墨烯作为柔性基底材料。
基底材料对于传感器而言是作为支架而存在的，同时因石墨烯优异的物理特性、晶格结构，使石墨烯基底材料具有高电子迁移率和很好的拉伸性。
石墨烯薄膜是柔性传感器的核心，生长参数的设置会影响石墨烯的质量以及层数，所以必须严格的控制石墨烯的生长参数。
相较于单层的石墨烯而言，少层石墨烯的稳定更好，能够提高传感器的检测范围。
因此制备少层石墨烯薄膜作为柔性传感器的敏感层。
石墨烯复合材料的压力传感器二、柔性压力传感器的分类柔性压力传感器一般是用柔性基底材料和敏感材料制备，敏感材料作为柔性压力传感器的核心部分，必须具有很好的导电性、柔性以及机械强度。
随着材料科学和力学研究的进步，传感器的敏感材料从最初的硅到现在以碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯为主的纳米材料，因纳米材料具备很好的柔性、很高的的机械强度、良好的导电性等特性成为最炙手可热的柔性传感器敏感材料，因此石墨烯成为21世纪研究最广泛的纳米材料。
1、电阻式柔性压力传感器电阻式柔性压力传感器是将感知的压力值大小转化为电阻值或者电压值输出的器件。
按照电阻式压力传感器的工作机理可以分为两类：应变式和压阻式。
应变式压力传感器受力产生形变，引起电阻值发生变化。
压阻式压力传感器的工作机理：传感器受到压力后敏感元件发生形变导致传感器的电阻也发生改变，再通过电桥电路将电阻的变化转换为电压信号输出。
由于压阻式柔性压力传感器的的传感机制容易理解、设备简单，这类传感器得到广泛应用。
《基于硫化铜-还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器的应用研究》范文
《基于硫化铜-还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器的应用研究》篇一基于硫化铜-还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器的应用研究一、引言随着生物传感器技术的快速发展，电化学生物传感器因其高灵敏度、快速响应和低成本等优点，在生物医学、环境监测、食品工业等领域得到了广泛应用。
硫化铜/还原氧化石墨烯（CuS/rGO）复合材料因其独特的物理化学性质，如良好的导电性、大的比表面积和优异的生物相容性，被广泛用于电化学生物传感器的构建。
本文将重点研究基于硫化铜/还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器的应用，并探讨其在实际应用中的性能及潜力。
二、材料与方法1. 材料准备硫化铜/还原氧化石墨烯复合材料通过化学合成法制备。
实验中使用的生物分子、电解质及其他化学试剂均购自商业供应商，并按照实验要求进行纯化处理。
2. 传感器制备将硫化铜/还原氧化石墨烯复合材料通过滴涂法或电沉积法修饰在电极表面，制备成电化学生物传感器。
通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对传感器进行表征。
3. 实验方法采用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）等电化学方法对传感器的性能进行评估。
将生物分子固定在传感器表面，通过测量生物分子与目标物质之间的相互作用来检测目标物质。
三、结果与讨论1. 传感器性能评估硫化铜/还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器具有较高的灵敏度、较低的检测限和良好的稳定性。
CV和EIS结果表明，该传感器具有良好的电子传递能力和抗干扰能力。
2. 生物分子固定与检测将生物分子如酶、抗体、核酸等固定在传感器表面，通过测量生物分子与目标物质之间的相互作用来检测目标物质。
该传感器对目标物质的检测具有较高的选择性和特异性，可实现快速、准确的检测。
3. 实际应用基于硫化铜/还原氧化石墨烯修饰的电化学生物传感器在生物医学、环境监测、食品工业等领域具有广泛的应用前景。
在生物医学领域，该传感器可用于检测生物标志物、疾病诊断和药物监测等；在环境监测领域，可用于检测有毒有害物质、重金属离子等；在食品工业领域，可用于检测食品中的添加剂、农药残留等。
石墨烯气敏传感器的研究及其应用
石墨烯气敏传感器的研究及其应用石墨烯是一种只有一个原子层的碳材料。
由于其独特的电学、光学和机械性质，石墨烯在多个领域具有很大的应用潜力。
其中，石墨烯在气敏传感器领域的研究尤为引人关注。
石墨烯气敏传感器的原理是基于石墨烯的导电性能随着环境气体的变化而变化。
当石墨烯受到气体分子的吸附时，气体分子会在石墨烯表面与石墨烯之间形成一个电位垒，从而影响电子的传输。
因此，在石墨烯上布置了电极，当环境气体变化时，通过检测石墨烯电阻率的变化来实现对气体的检测。
石墨烯气敏传感器在气体检测、环境监测等领域有着广泛的应用前景。
目前，石墨烯气敏传感器的研究已经取得了很多的进展。
其中，石墨烯复合材料是较为热门的研究方向之一。
石墨烯与其他材料如纳米颗粒、有机分子等复合后，能够形成具有更好稳定性和选择性的气敏传感材料。
同时，采用微纳加工技术制备石墨烯气敏传感器也是一种重要的研究方向。
通过制备纳米级的石墨烯电极并在其表面沉积感光材料，可以实现高灵敏度、高选择性和快速响应的气敏传感器。
除了在气体检测领域的应用，石墨烯气敏传感器还具有广泛的应用前景。
例如，在医学领域中，石墨烯气敏传感器被应用于检测人体呼吸中的有害气体分子；在食品安全领域中，石墨烯气敏传感器可以检测食品中的有害气体和化合物，以保障人们的健康；在环境保护领域中，石墨烯气敏传感器可以检测空气和水中的有害污染物，帮助人们监测和控制环境污染。
尽管石墨烯气敏传感器在理论和实验上都已经取得了很多的进展，但是目前仍然存在一些挑战。
例如，石墨烯气敏传感器灵敏度的提高、选择性的增强等方面仍然需要进一步探索。
此外，石墨烯气敏传感器的制备工艺、可靠性等方面也需要不断的改进和完善。
总之，石墨烯气敏传感器在气体检测、环境监测等领域具有很大的应用潜力。
石墨烯气敏传感器的研究不仅有助于提高人们的生活质量，还能够为环境保护、医学等领域的科学研究提供帮助。
随着石墨烯技术的不断发展和完善，相信石墨烯气敏传感器一定会有更为广泛的应用和更好的发展。
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石墨烯传感器的研究进展摘要本文论述了石墨烯电化学和生物传感器的研究进展，包括石墨烯的直接电化学基础、石墨烯对生物小分子的电催化活性、石墨烯酶传感器、基于石墨烯薄膜和石墨烯纳米带的实用气体传感器（可检测Ｏ2、ＣＯ和ＮＯ2）、石墨烯ＤＮＡ传感器和石墨烯医药传感器（可用于检测扑热息痛）。
2004年，英国曼彻斯特大学ＡｎｄｒｅＫ．Ｇｅｉｍ等以石墨为原料，通过微机械力剥离法得到一系列叫作二维原子晶体的新材料———“石墨烯（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）”。
石墨烯是碳纳米材料家族的新成员，具有二维层状纳米结构，室温下相当稳定。
由于在石墨烯中碳原子呈ｓｐ２杂化，贡献剩余一个ｐ轨道上的电子形成了大π键，π电子可以自由移动，使石墨烯具有优良的导电性、新型的量子霍尔效应以及独特的超导性能。
石墨烯对一些酶呈现出优异的电子迁移能力，并且对一些小分子（如H2O2、ＮＡＤＨ）具有良好的催化性能，使其适合做基于酶的生物传感器，即葡萄糖传感器和乙醇生物传感器。
在电化学中应用的石墨烯大部分都是由还原石墨烯氧化物得到的，也称为功能化石墨烯片或者化学还原石墨烯氧化物，这种物质通常有较多的结构缺陷和官能团，在电化学应用上具有优势。
碳是电化学分析和电催化领域应用最广的材料。
例如，碳纳米管在生物传感器、生物燃料电池和质子交换膜（ＰＥＭ）燃料电池方面有着良好的性能。
基于石墨烯的电极在电催化活性和宏观尺度的导电性上比碳纳米管更有优势。
因此，在电化学领域，石墨烯就有了大展身手的机会。
石墨烯在电化学传感器上的应用有以下优点：①体积小，表面积大；②灵敏度高；③响应时间快；④电子传递快；⑤易于固定蛋白质并保持其活性；⑥减少表面污染的影响。
１石墨烯的电化学基础为了更好地了解碳材料在电化学领域的应用，有必要研究决定碳电极的几种重要参数的基本电化学行为，即电化学位窗口、电子迁移速率、氧化还原电位等。
ＺｈｏｕＭｉｎｇ等报道称石墨烯在０．１ｍｏｌ／ＬＰＢＳ（ｐＨ为７．０）中具有大约２．５Ｖ的电化学电位窗口，这与石墨、玻碳、甚至掺杂硼的金刚石电极相似，但是，从交流阻抗谱来看，石墨烯对电荷迁移的阻力比石墨和玻碳电极对电荷迁移的阻力小。
Ｔａｎｇ等通过氧化还原电对的循环伏安法研究了石墨烯的电子迁移行为，如具有良好氧化还原峰的３－／４－和３＋／２＋。
在循环伏安法中所有阴阳两极的峰值电流都与扫描速率的平方根呈线性关系，表明石墨烯电极的氧化还原过程主要是由扩散控制的。
在ＣＶｓ（循环伏安法）中，石墨烯中一个电子迁移的氧化还原电对的峰值电位差（ΔＥｐ）非常低，很接近于５９ｍＶ的理想值，比玻碳电极的小很多；另外，３－／４－的峰值电位差为６１．５～７３ｍＶ（１０ｍＶ／ｓ），３＋／２＋的峰值电位差为６０～６５ｍＶ（１００ｍＶ／ｓ）。
峰值电位差与电子迁移系数相关，峰值电位差较低表明石墨烯上的单电子电化学反应具有较快的电子迁移速率。
为了研究石墨烯对不同氧化还原系统的电化学响应，Ｔａｎｇ等系统研究了３种有代表性的氧化还原电对：３＋／２＋、３－／４－和Ｆｅ３＋／２＋。
众所周知，３＋／２＋几乎是对大多数电极表面缺陷和杂质不敏感的理想球面氧化还原系统，并且能够在对比几种碳电极材料的电子迁移率时作为基准；３－／４－对表面敏感，但是对氧不敏感；Ｆｅ３＋／２＋对表面和氧都敏感。
从３＋／２＋电对循环伏安法计算得来的石墨烯和玻碳电极的表观电子迁移常数分别是０．１８ｃｍ／ｓ和０．０５５ｃｍ／ｓ。
这表明，石墨烯的独特电子结构，尤其是在一个宽的能量范围的高的电子密度使得石墨烯具有较快的电子迁移速率。
从３－／４－电对计算得来的石墨烯和玻碳电极的表观电子迁移常数分别为０．４９ｃｍ／ｓ和０．０２９ｃｍ／ｓ；在石墨烯电极上的Ｆｅ３＋／２＋的电子迁移速率通常比玻碳电极上的电子迁移速率高几个数量级。
这些研究结果都表明了石墨烯的电子结构和表面物化性质有利于电子迁移。
２石墨烯气体传感器石墨烯独特的二维特点使之在传感器领域具有光明的应用前景。
巨大的表面积使之对周围的环境非常敏感。
即使是一个气体分子吸附或释放都可以被检测到。
当然目前检测可以分为直接检测和间接检测。
通过ＴＥＭ可以直接观测到单原子的吸附和释放过程，并且观察到了碳链和空位，实时研究了其动力学过程，如图１所示。
这些技术提供了一种研究更复杂化学反应的真实动力学的途径，并能鉴别未知吸附物的原子结构。
通过霍尔电阻的变化间接检测单原子的吸附和释放过程，极大地提高了微量气体快速检测的灵敏性。
研究还发现，高灵敏性来自于石墨烯电学上的低噪音特性。
此外，石墨烯还可用于外加电荷、磁场以及机械应力等的敏感检测。
由于石墨烯具有六角网状结构，可用来制备分解气体的显微滤网。
Ｋｙｌｅｒ．Ｒａｔｉｎａｃ等综述了几种石墨烯气体传感器的研究状况，指出基于石墨烯的小尺度传感器在环境检测中前景很好。
但是，基于石墨烯的小尺度气体传感器的开发依然面临着３个方面的困难：其一，低成本批量化的制备技术有待开发；其二，石墨烯气体传感器的灵敏度有待提高，才能形成足够的竞争力；其三，要避免制备使用过程中的污染，因为石墨烯是亲油性的，碳氢化合物、水蒸气分子容易吸附于其上，影响灵敏度，所以开发的石墨烯制备技术应该力求避免诸如此类的污染。
ＲａｋｅｓｈＫ．Ｊｏｓｈｉ等利用ＭＰＥＣＶＤ（微波等离子化学气相沉积）法在Ｓｉ基Ｎｉ涂层上生长出石墨烯薄膜和纳米带，并利用四点探针技术研究了石墨烯在２５～２００℃之间的电阻－温度变化关系，发现石墨烯暴露于ＣＯ中时电阻增加，而暴露于Ｏ２和ＮＯ２中时电阻下降。
石墨烯薄膜在１００×１０－６的ＣＯ和１００×１０－６的ＮＯ２的传感信号分别为３和３５；石墨烯纳米带在１００×１０－６的ＣＯ和１００×１０－６的ＮＯ２的传感信号分别为１．５和１８。
该气体传感器的机制主要是石墨烯表面吸附气体后引起了电荷输运的改变。
基于石墨烯的气体传感器具有耐久性、可靠性和重现性。
３石墨烯生物小分子传感器３．１H2O2H2O2通常是氧化酶和过氧化酶基体酶化的产物，在生物过程和生物传感器的发展中起着重要作用。
H2O2也是食品、药品、医疗、工业和环境分析的基本介质，因此探测H2O2有着重要意义。
开发探测H2O2电极的关键是减少氧化／还原过电位。
碳纳米管等多种碳材料都可用来构建探测H2O2的生物传感器，石墨烯在这方面有着良好的前景。
Ｚｈｏｕ等研究了石墨烯修饰电极上的H2O2的电化学行为，与石墨／玻碳和玻碳电极相比，石墨烯修饰电极的电子迁移速率显著提高。
如图２所示，H2O2在ＣＲ－ＧＯ／ＧＣ（ａ），石墨／ＧＣ（ｂ）和ＧＣ电极（ｃ）上的氧化还原开始电位分别是：０．２０／０．１０Ｖ、０．８０／－０．３５Ｖ和０．７０／－０．２５Ｖ，表明石墨烯对H2O2具有更好的催化活性。
在ＣＲ－ＧＯ／ＧＣ电极上，H2O2在－０．２Ｖ存在线性关系的范围，比以前报道的碳纳米管的范围要宽。
这些都归因于石墨烯棱面的高密度缺陷，这些位置为生物样品的电子迁移提供了活性中心。
基于石墨烯的电极探测H2O2的增强效应会导致电化学传感器的高选择性和高灵敏度。
３．２ＮＡＤＨＮＡＤ＋（烟酰胺腺嘌呤二核甘酸）和它的还原态形式ＮＡＤＨ（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）是许多脱氢酶的辅助酶。
ＮＡＤＨ作为阳极信号，并产生ＮＡＤ＋辅助酶，在乳酸盐、乙酸或葡萄糖等生物传感器中非常重要。
这些阳极探测的固有问题是ＮＡＤＨ氧化的大电压和反应产物的表面沉积，石墨烯在解决这些问题上有着很大的潜力。
Ｔａｎｇ等研究了石墨烯修饰电极上的ＮＡＤＨ的电化学行为，与石墨／ＧＣ、ＧＣ电极相比，电子迁移速率有了显著提高。
ＮＡＤＨ氧化的峰值电位从ＧＣ和石墨上的０．７０Ｖ变化到ＣＲ－ＧＯ上的０．４０Ｖ。
这都归因于ＣＲ－ＧＯ棱面的高密度缺陷，这些缺陷提供了电子迁移的活性位置。
３．３多巴胺多巴胺（ＤＡ）是一种重要的神经传递介质，在中枢神经、肾脏、荷尔蒙和心血管系统方面扮演重要角色。
然而，在传统的固态电极上，ＤＡ和它的共存物质ＡＡ（抗坏血酸）以及ＵＡ（尿酸）有着重叠的伏安响应，导致ＤＡ的低选择性和灵敏度。
因此，在生物环境下区分ＤＡ、ＡＡ和ＵＡ是一个挑战。
Ｓｈａｎｇ等报道了探测ＤＡ的多层石墨烯膜修饰的电极（ＭＧＮＦｓ），该多层膜是由无催化微弧等离子增强的化学气相沉积合成的。
ＭＧＮＦｓ呈现出良好的区分ＡＡ、ＤＡ和ＵＡ的能力，ＤＡ的探测极限是０．１７μｍｏｌ／Ｌ。
垂直于石墨烯纳米片端部的缺陷使其具有良好的生物传感性，它们能够作为纳米连接器，把电子输送到基体底面。
Ｗａｎｇ等报道了石墨烯对多巴胺的宽的线性选择性范围为５～２００μｍｏｌ／Ｌ，比多壁碳纳米管要好很多。
这是因为多巴胺和石墨烯表面的高导电性、高表面积和π－π键的相互作用。
４石墨烯酶传感器由于电极表面和生物大分子（如蛋白质和ＤＮＡ）之间能否进行有效电荷传递，对于生物传感器的开发至关重要，所以要了解蛋白质和ＤＮＡ的直接电化学性质。
氧化还原蛋白质（酶）的直接电子转移研究不仅为生物体内电子转移机理研究提供参考，还为第三代电化学生物传感器的构置提供了重要手段。
然而，蛋白质和酶的氧化还原活性位点包埋在疏水的多肽链中，其活性中心很难与电极表面相连，难于实现直接电子转移。
因此，蛋白质和酶在传统的Ａｕ、Ｐｔ、玻碳电极上不能进行直接电化学表征。
另外吸附的大分子杂质或蛋白质也降低了电子传递。
为了促进蛋白质或酶与电极表面之间的电子传递，人们做了大量的工作。
鉴于石墨烯优良的电子传输性能和高的比表面积，功能化石墨烯有望促进电极基体和酶之间的电子迁移。
石墨烯（ＧＥ）修饰电极由于其独特的电学和结构性质，有利于蛋白质直接电化学研究。
在ＧＥ修饰电极上，研究了一些重要分析物特别是生物小分子和药物分子。
尤其是存在于哺乳动物中枢神经系统中十分重要的神经递质，如多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素的测定，人们倍感兴趣。
然而，哺乳动物神经和大脑组织中有高浓度的抗坏血酸，而神经传导质与抗坏血酸的氧化电位接近，因而用传统的电极进行电分析时存在相互干扰。
Ｓｈａｎ和Ｋａｎｇ等均报道了石墨烯上的葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）的直接电化学。
Ｓｈａｎ所用的化学还原的石墨烯氧化物和Ｋａｎｇ所用的热剥离石墨烯氧化物均显示出ＧＯＤ相似的优良的直接电化学。
只在石墨烯－葡萄糖氧化酶修饰的电极上观察到了一对清晰的氧化还原峰，这是在ＧＯＤ中的氧化还原活性中心（ＦＡＤ）的可逆电子迁移过程的特征，表明成功得到了石墨烯电极上的ＧＯＤ的电子迁移证据。
ＧＯＤ的氧化还原峰具有６９ｍＶ的峰值电位差，阳极对阴极的电流密度比值大约为１，并且峰值电流密度与扫描速率成线性关系。
这些研究结果都表明石墨烯电极上的ＧＯＤ氧化还原过程是一个可逆的、局限于表面的过程。
石墨烯电极上的ＧＯＤ的电子迁移速率常数为（２．８３±０．１８）ｓ－１，比报道的碳纳米管的电子迁移速率常数高，表明功能化石墨烯提供了电子在酶的氧化还原中心和电极表面快速传递的通道。