在這篇報告中，我們開發(fā)了一種簡單的方法來合成均勻的石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)。本文制備了具有二維PANI石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)和還原氧化石墨烯（rGO）摻雜聚苯胺（PANI）納米片的室溫半導(dǎo)體材料，并在異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)耦合效應(yīng)基礎(chǔ)上獲得了良好的氨氣傳感性能。rGO-PANI納米片具有成本低、環(huán)境友好、重復(fù)性好、選擇性好、可大規(guī)模合成等優(yōu)點。此外，該傳感器對NH
3具有良好的傳感性能，表現(xiàn)為線性靈敏度高、檢測限低（46 ppb）、響應(yīng)快（75s左右）。將摩擦電納米發(fā)電機（TENG）、LTC3588轉(zhuǎn)換電路和具有二維PANI石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的rGO-PANI納米片集成在一起，制成了一種可穿戴的自供電NH
3預(yù)警傳感器。該傳感系統(tǒng)通過負載電壓和電流的變化來識別氨氣的具體濃度，并將其轉(zhuǎn)換為視覺信號。該預(yù)警系統(tǒng)驗證了rGO-PANI納米片傳感器的實際應(yīng)用前景，拓展了自供電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
圖1. rGO-PANI復(fù)合材料合成工藝示意圖。
圖2. rGO-PANI復(fù)合材料的表征。
圖3. rGO-PANI傳感器的傳感性能。
相關(guān)研究成果于2021年由中科院大連化物所的Liang Feng課題組發(fā)表在ACS Applied Nano Materials（doi：10.1021/acsanm.1c00633）上，原文：Polyaniline-Reduced Graphene Oxide Nanosheets for Room Temperature NH
3 Detection。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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