【摘 要】
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二氧化氮（NO2）是最常见的危险空气污染物之一,长期接触几ppm就会对人类健康和环境造成很严重的破坏。这种气体常见于燃烧器加热、汽车产生的废气、化石燃料的燃烧、化学工厂、
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二氧化氮（NO2）是最常见的危险空气污染物之一,长期接触几ppm就会对人类健康和环境造成很严重的破坏。这种气体常见于燃烧器加热、汽车产生的废气、化石燃料的燃烧、化学工厂、食品加工厂、发电厂等等。因此,为了保护生态环境和人类健康,我们迫切需要研制出高度敏感,选择性好、响应快速的NO2气体传感装置。然而,对NO2进行室温传感仍然有很大的困难。到目前为止,金属氧化物/石墨烯纳米复合材料被看做是一种新兴室温气体传感材料,它能在一定程度上解决单纯的金属氧化物工作温度高的难题。但是,这些传感器还有或多或少的缺点,如灵敏度低,响应速度慢,并且它们需要很长时间才能恢复到初始值。本研究针对这些背景,通过简单的水热法,制备了一种高度敏感和快速响应的室温NO2气体传感器材料:WO3纳米棒/磺化石墨烯（S-r GO）复合材料。通过在r GO上引入磺酸基团,S-r GO比r GO显示出更好的导电性和分散能力,这些特性能够使复合材料表现出更加优异的室温传感性能。最优传感性能的WO3/S-r GO材料在室温下对20 ppm的NO2的灵敏度和响应时间分别为是149%和6 s,比相应的WO3/rGO材料提高了4.7倍和加快了100倍。此外,它还表现出良好的重复性和选择性,并且回复时间也很快。结果表明这种优异的特性来源于复合材料中S-r GO的引入。本研究的意义在于为进一步提高金属氧化物/功能化石墨烯纳米复合材料的传感性能打开新的可能性,此外,它还为开发新型室温传感器提供了一种新途径。
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