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原文传递一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器及其制备方法

专利名称：	一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器及其制备方法
摘要：	本发明属于半导体气体传感器技术领域，公开了一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器及其制备方法，氨气传感器包括衬底支撑层、绝缘介质层、电极层和气敏传感层；其中气敏传感层为热还原氧化石墨烯薄膜；其制备过程为先将氧化石墨烯溶液旋涂于衬底上；然后通过图形化微纳工艺使得氧化石墨烯溶液在沟道区域内形成氧化石墨烯薄膜；最后将衬底上的氧化石墨烯薄膜进行热还原。本发明能够得到响应时间短、检测下限低的氨气传感器，其具有优异的长期稳定性和选择性，且制备工艺简便，能够在工业、环境监测和医疗等领域开展实际应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	马雷;肖雪;靳炜;唐曹;马彦青
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-08T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310992748.3
公开号：	CN117030802A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	琪琛
分类号：	G01N27/12;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/12
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器，包括衬底支撑层、绝缘介质层、电极层和气敏传感层；其特征在于，所述气敏传感层为热还原氧化石墨烯薄膜；所述气敏传感层与所述电极层采用直接叠放接触的方式相连接；所述电极层连接至测试装置，所述测试装置通过测量电阻信号实现对氨气浓度的检测。 2.根据权利要求1所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器，其特征在于，所述热还原氧化石墨烯薄膜经部分还原后表面仍含有含氧官能团。 3.根据权利要求1所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器，其特征在于，所述热还原氧化石墨烯薄膜平整分布，且表面无褶皱。 4.根据权利要求1所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器，其特征在于，所述热还原氧化石墨烯薄膜为非团聚形态。 5.根据权利要求1所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器，其特征在于，所述热还原氧化石墨烯薄膜的厚度为1-10纳米。 6.一种如权利要求1-5中任一项所述基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器的制备方法，其特征在于，包括如下制备过程： (1)将氧化石墨烯溶液旋涂于衬底上； (2)通过图形化微纳工艺使得所述氧化石墨烯溶液在沟道区域内形成氧化石墨烯薄膜； (3)将所述衬底上的所述氧化石墨烯薄膜进行热还原。 7.根据权利要求5所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.1-1mg/ml。 8.根据权利要求5所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述沟道区域宽度为5-50微米。 9.根据权利要求5所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述加热还原的温度为100-350℃，加热时间为1-2小时；气体环境为氩气、氮气、真空中的一种。 10.根据权利要求5所述的一种基于热还原氧化石墨烯的氨气传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)之前对加热环境进行真空预抽和氩气冲洗。
所属类别：	发明专利