氧化石墨烯及其热还原产物对CH4和H2的敏感性能研究

摘 要：以Hummers法获得的氧化石墨为原料制备氧化石墨烯，在不同温度下还原获得不同还原程度的氧化石墨烯，采用AFM、XRD、XPS和SEM对样品的结构、官能团及表面形貌进行表征，并采用涂覆法制备氧化石墨烯和不同还原程度氧化石墨烯薄膜的气敏元件。结果表明：石墨被氧化后，底面间距由3.36?增大至7.78?。氧化石墨烯片厚度为1.08~1.72nm，为单层或双层氧化石墨烯。经100℃~250℃还原后，薄膜样品对应的底面间距由8.87?减小至3.68?；随还原程度增加，O/C原子比由0.43降至0.32，含氧官能团逐渐减少，其中C-OH含量明显降低，C-O-C含量变化不明显。氧化石墨烯及其低还原程度产物的气敏元件对CH4和H2气体表现出较高的响应和灵敏度，S-GOS对CH4的灵敏度可达81%左右，对H2灵敏度可达77.2%。随还原程度的增高，产物结构中含氧官能团越少，元件灵敏度降低