石墨烯的制备以及其气敏特性的研究

发布时间：2022-12-03 19:43

　　社会的快速发展的同时,伴随着化石燃料等能源物质被不断使用,导致了空气中污染性气体的排放量急剧增加,从而严重威胁了人们的健康。因此,有毒有害气体的实时监测变得极其重要。气体传感器作为气体监测的主要工具,已经发展的相当成熟。但是,目前国内外常见气体传感器的核心元件（敏感元件）主要是金属氧化物,这使得气体传感器具有工作温度高、功耗大以及体积大等不利于集成等缺点。新一代明星材料石墨烯（graphene,简称Gr）由碳原子以sp2杂化轨道按照120°碳—碳键排列而成的六角蜂窝状二维材料。石墨烯结构的特殊性导致其具有诸如比表面积大、电子噪声低以及电导率高等方面的特点;其中,超大的比表面积提供了大量的气体吸附位点;极低的电子噪声提高了气体传感器的检测极限;优异的导电性提供了良好的导电通道,有利于降低整个器件的功耗。因此,石墨烯在气体传感器领域应用的研究激发了越来越多科研人员的兴趣。本文围绕石墨烯的制备及其气敏特性,对不同方法制备的石墨烯在其质量改进、气体响应灵敏度、响应时间以及恢复时间等方面进行了比较深入的研究。本文的研究内容以及相应的成果主要包括:（1）在锗（110）衬底上通过化学气相沉积（CVD... 

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图１．１碳的低维同素异形体示意图（ａ）Ｃ６〇（零维）；（ｂ）碳纳米管（一维）；（ｃ）石墨稀（二维）??

图１．２二维石墨烯与零维富勒烯、一维碳纳米管以及三维石墨之间的转化关系［７］??

图１．３?（ａ）单层石墨烯示意图图；（ｂ）单个六圆环的外接圆??


本文编号：3706857