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原文传递石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法及其应用方法

专利名称：	石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法及其应用方法
摘要：	本发明公开了一种石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法及其应用方法，制备方法包含：将金属盐溶液加入氧化石墨烯溶液，调节混合溶液的pH后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4‑12h后用去离子水洗涤后再用去离子水分散得到金属离子诱导的氧化石墨烯自组装悬浊液，改变配置条件配置多份；将多份氧化石墨烯自组装悬浊液分别加到多位点叉形电极阵列的叉指上自然干燥后置于还原性蒸气中在60‑120℃还原3‑30min。提供的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法实现了石墨烯材料在基底上的均匀装载，提供的电阻式气体传感阵列对单一气体、复杂气体具有识别能力，可用于疾病的初步诊断、个人健康监测及食品和公共安全监测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	邬建敏;陈巧芬
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910930862.7
公开号：	CN110632128A
代理机构：	杭州裕阳联合专利代理有限公司
代理人：	姚宇吉
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	310000 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，将金属盐溶液加入氧化石墨烯溶液，调节混合溶液的pH值后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4-12h后用去离子水洗涤至中性，再用去离子水分散得到金属离子诱导的氧化石墨烯自组装悬浊液，改变所述金属盐溶液和所述氧化石墨烯溶液的比例或改变所述金属盐溶液的种类并重复以上过程配置多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液，所述氧化石墨烯自组装悬浊液的份数与多位点叉形电极阵列的位点的个数相同；步骤二，将步骤一制备的多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液加到所述多位点叉形电极阵列的叉指上并自然干燥，将所述多位点叉形电极阵列置于还原性蒸气中在60-120℃下还原3-30min，得到所述石墨烯材料电阻式气体传感阵列。 2.根据权利要求1所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为高价金属离子的氯化盐溶液。 3.根据权利要求2所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为氯化钴溶液；步骤一的具体方法为：将氯化钴溶液加入氧化石墨烯溶液，混合溶液中的氧化石墨烯和氯化钴的比例为1mg/mL：25mM-1mg/mL：75mM，调节混合溶液的pH值为7.0-9.0后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4-12h后用去离子水洗涤至中性，再用去离子水分散得到所述氧化石墨烯自组装悬浊液，改变所述氯化钴溶液和所述氧化石墨烯溶液的比例并重复以上过程配置多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液，所述氧化石墨烯自组装悬浊液的份数与多位点叉形电极阵列的位点的个数相同。 4.根据权利要求2所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为氯化铁溶液；步骤一的具体方法为：将氯化铁溶液加入氧化石墨烯溶液，混合溶液中的氧化石墨烯和氯化铁的比例为1mg/mL：5mM-1mg/mL：50mM，调节混合溶液的pH值为3.0-3.5后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4-12h后用去离子水洗涤至中性，再用去离子水分散得到所述氧化石墨烯自组装悬浊液，改变所述氯化铁溶液和所述氧化石墨烯溶液的比例并重复以上过程配置多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液，所述氧化石墨烯自组装悬浊液的份数与多位点叉形电极阵列的位点的个数相同。 5.根据权利要求2所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液氯化铜溶液；步骤一的具体方法为：将氯化铜溶液加入氧化石墨烯溶液，混合溶液中的氧化石墨烯和氯化铜的比例为1mg/mL：25mM-1mg/mL：75mM，调节混合溶液的pH值为7.0-8.0后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4-12h后用去离子水洗涤至中性，再用去离子水分散得到所述氧化石墨烯自组装悬浊液，改变所述氯化铜溶液和所述氧化石墨烯溶液的比例并重复以上过程配置多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液，所述氧化石墨烯自组装悬浊液的份数与多位点叉形电极阵列的位点的个数相同。 6.根据权利要求2所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液氯化铈溶液；步骤一的具体方法为：将氯化铈溶液加入氧化石墨烯溶液，混合溶液中的氧化石墨烯和氯化铈的比例为1mg/mL：10mM-1mg/mL：50mM，调节混合溶液的pH值为8.0-9.0后进行超声分散，将混合溶液在震荡仪上孵育4-12h后用去离子水洗涤至中性，再用去离子水分散得到所述氧化石墨烯自组装悬浊液，改变所述氯化铈溶液和所述氧化石墨烯溶液的比例并重复以上过程配置多份所述氧化石墨烯自组装悬浊液，所述氧化石墨烯自组装悬浊液的份数与多位点叉形电极阵列的位点的个数相同。 7.根据权利要求1所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法，其特征在于，采用盐酸溶液和/或氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值；所述还原性蒸气为水合肼蒸气。 8.一种石墨烯材料电阻式气体传感阵列的应用方法，其特征在于，包含以下步骤：将根据权利要求1-7所述的石墨烯材料电阻式气体传感阵列的制备方法制备出的石墨烯材料电阻式气体传感阵列放置于气体流通池中，接通所述石墨烯材料电阻式气体传感阵列，采用多通道电阻分析仪检测所述石墨烯材料电阻式气体传感阵列每一位点的电阻值；先往所述气体流通池通入载气直至所述多通道电阻分析仪检测到每个位点的电阻值趋于平稳；再在同流速下通入样气；检测流经所述石墨烯材料电阻式气体传感阵列每一位点的电阻值，获得电阻值与时间关系的数据，得到所述石墨烯材料电阻式气体传感阵列每一位点对所述样气的相对响应值，根据不同位点的相对响应值进行统计学分析以对所述样气进行识别。 9.一种石墨烯材料电阻式气体传感阵列的应用方法，其特征在于，所述样气为单组份气体；所述单组分气体为有机挥发气体和无机挥发气体中的一种。 10.一种石墨烯材料电阻式气体传感阵列的应用方法，其特征在于，所述样气为混合气体，其中包括：环境中的混合气体、人体呼出气体、微生物或细胞代谢产生的挥发性气体。
所属类别：	发明专利