[发明专利]基于石墨烯/聚苯胺杂化材料的气体传感器及其制备方法

摘要

一种基于石墨烯/聚苯胺杂化材料的气体传感器及其制备方法，超声制备氧化石墨烯分散液，制备出石墨烯/二氧化锰杂化材料，二氧化锰作为氧化剂，原位诱导苯胺聚合替代二氧化锰，制备出石墨烯/聚苯胺杂化材料，将所得到的石墨烯/聚苯胺杂化材料有机溶剂分散液滴加到电极表面，从而得到石墨烯/聚苯胺杂化材料的气体传感器。本发明所制备的石墨烯/聚苯胺杂化材料的气体传感器对氨气分子具有优异的灵敏度，此制备方法工艺简单，适合于气体传感器的大量制备。

主权项

一种基于石墨烯/聚苯胺杂化材料的气体传感器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：a、氧化石墨烯分散液的制备将氧化石墨置于水中，40～100kHz的超声波处理1～3h，形成单片分散的悬浮液；b、氧化石墨烯/二氧化锰杂化材料的制备在步骤a所得的氧化石墨烯分散液中加入四水合二氯化锰，磁力搅拌4～12h后，在10min～1h内滴入0.1～1moL/L的高锰酸钾溶液，磁力搅拌12～24h，得到的固体进行分离，乙醇洗，真空60℃干燥12～24h得到固体粉末；c、还原氧化石墨烯/二氧化锰杂化材料的制备将步骤b所得的氧化石墨烯/二氧化锰杂化材料分散于体积比为1：1的N，N‑二甲基甲酰胺和水的混合溶剂中，40～100kHz的超声波处理1～3h，加入对苯二胺，置于60～90℃油浴中，磁力搅拌12～24h，抽滤，乙醇洗，60℃真空干燥12～24h得到固体粉末；d、石墨烯/聚苯胺杂化材料的制备将步骤c所得的还原氧化石墨烯/二氧化锰杂化材料置于水中，用40～100kHz的超声波处理1～3h分散，加入配制好的1～2moL/L苯胺硫酸水溶液，室温搅拌反应12～24h，过滤，水洗，最后真空60℃干燥12～24h得到固体粉末；e、石墨烯/聚苯胺杂化材料气体传感器的制备将步骤d所得的石墨烯/聚苯胺杂化材料分散至有机溶剂中，形成1～10mg/L的分散液，取0.1～0.5μL分散液滴加到电极表面，60～150℃真空干燥，得到石墨烯/聚苯胺杂化材料气体传感器。