新型石墨烯气敏传感器发展现状及展望

气敏传感器广泛用于对工业施工及公共场所中所存在的有毒有害气体进行检测,保障了人类的生产生活安全。对传统气敏传感器的研究现状以及其与石墨烯结合的新型气敏传感器的研究现状进行概述,并分析了石墨烯气敏传感器的发展趋势。

基于复合气敏材料WO_3/SrAl_2O_4的硫化氢气体传感器

采用溶胶-凝胶法制得WO_3/SrAl_2O_4复合气敏材料。经过工艺加工制得旁热式厚膜陶瓷元件在密封的气室内测试,获得了对H_2S气体具有良好灵敏度、选择性和响应恢复性的气敏元件。为检测和治理生产生活中的H_2S污染,提供了可供参考应用的气敏传感元件。

基于铜离子沉积石墨烯涂层锥形光子晶体光纤的硫化氢传感器

提出一种基于铜沉积石墨烯涂层光子晶体光纤马赫-曾德干涉的硫化氢气敏传感器.将45mm光子晶体光纤两端与单模光纤进行拉锥熔接,使得光子晶体光纤的空气孔熔接时形成塌陷层,更好地激发包层模式,形成基于马赫-曾德结构的干涉仪.采用单层石墨烯粉体,加入异丙醇分散液,反复浸涂至光子晶体光纤包层表面形成石墨烯涂层,并沉积铜纳米颗粒,使传感器对硫化氢气体具有高的响应度.实验结果表明,在硫化氢气体浓度为0~60ppm范围内,随着被测气体浓度不断增大,其输出光谱呈现明显蓝移,传感器灵敏度为0.042 03nm/ppm,且线性度良好.该传感器成本低、灵敏度高、结构简单,适用于低浓度硫化氢气体的在线监测.

基于ZnS:Eu^(2+)气敏薄膜的荧光猝灭型硫化氢气体传感器研究

采用超声辅助水热/溶剂热生长法制备了高质量ZnS:Eu2+光学气敏材料,搭建了一套由ZnS:Eu2+气敏薄膜、简易气室、微型光纤光谱仪及配套软件构成的气体传感器用以检测H2S气体浓度,该传感器稳定性好,抗干扰能力强。采用荧光猝灭原理Stern-Volmer方程发现,被测H2S气体浓度与敏感元件荧光猝灭信号呈线性对应关系,传感器响应快,可实现对低浓度H2S气体的高灵敏度检测。

高温固相法制备K_(1-x)Sr_4(BO3_)_3···xPr^(3+)荧光粉及其光致发光性质研究

采用高温固相法成功制备了K_(1-x)Sr_4(BO3_)_3···xPr^(3+)发光材料。X射线衍射图谱表明,所合成的样品具有Ama2空间点群对称结构。扫描电子显微镜分析结果表明,样品颗粒分散度和结晶性好,形貌不规则且表面分布有毛绒状细丝。当Pr^(3+)的掺杂摩尔分数为1%时,样品发光强度最大。样品吸收光谱、漫反射光谱与激发谱、发射谱呈现良好的镜像关系。