气体探测器原理分类
气体探测器检测原理的核心部件是传感器,按传感器划分有催化 燃烧式传感器,电化学传感器,半导体传感器,红外传感器和光离子 传感器. 催化燃烧式传感器属于高温传感器，其工作原理是气敏材料(如 Pt电热丝等)在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂 作用下氧化燃烧，电热丝由于燃烧而升温，从而使其电阻值发 生变化。 电化学传感器属于精密型传感器，电化传感器通过与目标气体 发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电 化传感器由传感电极（或工作电极）和反电极组成。
石
墨
烯气体探测器
姓名：李明 班级：光科0802班 学号：012105369
石墨烯简介
石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同，是碳原子以sp2混 成轨域呈蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体 单层二维晶体。石墨烯可想像为 单层二维晶体 由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网，厚度 厚度仅为头发的20 厚度 万分之一，是构建其它维数碳质材料的基本单元。完美的石墨 烯是二维的，它只包括六边形。石墨烯的问世引起了全世界的 研究热潮。它是已知材料中最薄的一种，质料非常牢固坚硬， 在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子 尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。
石墨烯气体探测器发展现状
国际：近日美国伦斯勒理工学院的科学家利用石墨烯泡沫研制出了一款小 巧、便宜且能重复使用的新式气体传感器，其性能远远超过市面上商用传 感器。这种用石墨烯泡沫研制出的传感器，在室温下可以很好的工作，使 用非常便携，简单，是一种可靠的手持传感设备，今后将广泛得到应用。 国内：近期，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所器件部刘立伟课题组 李伟伟等与中科院物理所科研人员合作，在制作基于石墨烯的高灵敏一氧 化氮气体传感器方面取得进展。
Hale Waihona Puke 半导体传感器属于广谱型传感器，其工作原理是金属氧化物半 导体的表面在吸收气体后，电阻发生变化。 红外传感器属于精密型传感器，它具有相当好的测量针对性。 目前主要检测低碳链碳氢化合物和CO2。 光离子传感器PID有一个紫外光源,化学物质在它的激发下产生正、 负离子就能被检测器轻易探测到。当分子吸收高能紫外线时就 产生电离，分子在这种激发下产生负电子并形成正离子。这些 电离的微粒产生的电流经过检测器的放大，就能在仪表上显示 ppm级的浓度。这些离子经过电极后很快就重新组合到一起变成 原来的有机分子。在此过程中分子不会有任何损坏； PID不会 “烧毁”也不用经常更换标样气体。
进 度 安 排
第15周
3/23/2012
第16周
谢谢观赏
时间 第1、2周 第3、4周 第5、6周 第7、8周 第 、1 周 第11、12、13、14周
任务 文献检索和阅读 对课题形成整体认识，准 备开题报告 对石墨烯以及探测器综述 方面资料整理工作完成 查找关于内置电路方面的 资料 对 整理内 ，准备 石墨烯 内置电路 文 文 ， 文 文 检查 关 ， 完成
石墨烯特性
1.导电性：石墨烯是零带隙半导体 零带隙半导体具备独特的载流子特性和优异的电学质量。 零带隙半导体 2.机械特性：石墨烯是人类已知强度最高 强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世 强度最高 界上最好的钢铁还要高上100倍。 3.电子运输：在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许 任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。 4.电子的相互作用：石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈，而 且电子和电子之间也有很强的相互作用。 5.化学性质：至今关于石墨烯化学知道的是：类似石墨表面，石墨烯可以吸 附和脱附各种原子和分子。
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石墨烯气体探测器基本原理
我研究的主要是石墨烯检测CO气体，基本原理是：通过石墨 烯吸收CO改变电导，通过电导的变化来得知气体浓度的变化。 先用多组已知浓度的CO气体观察浓度与石墨烯电导的变化关 系，得到一个浓度与电导的关系。最后通过电导的变化探测 浓度的变化。当浓度超过规定浓度时报警并显示当前浓度值。 后期通过设计检测电路，显示电路，报警电路以及检测器的 具体结构进而完善整个设计步骤 并完成实验。