氧化石墨烯/釩鈦酸復合材料的制備及濕敏性能研究

李莉，宋麗園，郭亞楠

（東北石油大學 化學化工學院， 黑龍江 大慶 163318）

氧化石墨烯/釩鈦酸復合材料的制備及濕敏性能研究

李莉，宋麗園，郭亞楠

（東北石油大學 化學化工學院， 黑龍江 大慶 163318）

通過Hummers法制備氧化石墨后進行超聲分散，得到分散均勻的氧化石墨烯（GO）分散液，物理復合滴涂制備氧化石墨烯/釩鈦酸薄膜并對其感濕性能進行了研究，并通過交流與直流方法對其感濕機理進行了深入探究。結果表明：氧化石墨烯/釩鈦酸復合膜的濕敏性能優于氧化石墨烯和釩鈦酸單層膜，該濕敏薄膜的濕滯為8.3%RH，靈敏度變化2個數量級，響應時間為8 s，還原時間為10 s，曲線線性度良好。材料在低濕階段主要表現為電子導電，中高濕階段為電子導電和離子導電同時存在，高濕階段主要表現為離子導電。

氧化石墨烯；濕敏性能；復阻抗；伏安特性

石墨經過氧化處理得到的氧化石墨烯（GO）基本保持了碳原子所構成的六元單層結構，具有石墨烯的優良性能，片層中插入了羧基、羥基、環氧基等大量的含氧官能團。可以看做碳原子層中間及邊緣連接有含氧官能團的功能化石墨烯[1]。大量官能團的存在使GO具有良好的親水性，適合作為濕度傳感器的濕敏材料，近年來對氧化石墨烯濕敏性能的研究越來越多。萬臣[2]等人研究了不同氧化程度下的氧化石墨烯濕敏性能，發現隨著氧化程度的增高其濕敏性能越來越好，氧化石墨烯薄膜元件室溫下的響應時間約3 s，靈敏度達99%，陳軍剛等人[3]制備了不同溫度下還原的氧化石墨烯薄膜元件并進行了一系列濕敏性能測試，研究表明還原程度越高，元件響應時間變長，脫附時間變短，確定了150℃下還原的氧化石墨烯濕敏元件濕敏性能最好。……