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当石墨烯遇上气体传感器 简直绝配

当石墨烯遇上气体传感器简直绝配
气体传感器,可用于检测可燃,易燃和有毒气体的设备,和/或氧的消耗.这种类型的装置也被广泛用于工业或灭火。

各种材料如无机半导体,共轭聚合物和碳纳米材料已探索到制造气体传感器中。

在这其中,基于石墨烯的气体传感器最近引起了强烈的关注。

作为气体传感器的传感材料,石墨烯的优异性能具有种独特而有吸引力。

首先,石墨烯具有大的理论比表面积(2630 M2G≤1)。

单层石墨烯片的所有原子可以被认为是表面原子和它们能吸附气体的分子,提供每单位体积的最大感测区域。

其次,石墨烯片之间的相互作用和吸附可能因微弱的范德华力,以强大的共价键。

所有这些相互作用的扰动将石墨烯的电子系统,该系统可以容易地MONI-tored通过方便的电子方法。

第三,石墨烯的电荷载流子有静止质量为零靠近其狄拉克点和石墨烯在室温下表现出显着的高载流子迁移率,使得石墨烯比银导电并具有在室温下的物质中是最低的电阻率。

另外,石墨烯具有固有的低的电噪声,由于其高品质的晶格连同其二维结构,使得它能够屏蔽比一维对应更多的电荷波动。

其结果是,少量的额外的电子可引起石墨的电导率有明显的变化。

一个非常小的变化所引起的气体吸附的石墨烯片的电阻甚至下降到了分子水平是可检测的。

而且,石墨烯片,也可用于制造四点式设备,以有效地消除接触电阻的影响。

化学转化的石墨烯还可以在大规模的成本相对较低合成。

实际上,石墨烯材料已广泛用于检测有毒和爆炸性气体。

石墨烯的结构
如图所示,石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。

石墨烯的特性
石墨烯吸附目标气体后其电导率发生变化,通过确定电导率变化及目标表气体浓度间的变化关系,就可以通过测量石墨烯的电导率变化从而测得目标气体的浓度。

它属于一种电阻。

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