采用水熱法合成MoS₂/石墨烯復(fù)合材料并制作氣敏元件,進(jìn)行汞蒸氣氣敏性質(zhì)測試。當(dāng)石墨烯與MoS₂的摩爾比為0.5%時,復(fù)合材料對汞蒸氣的靈敏度最佳;在2.18～126.18 mg/m³濃度范圍內(nèi),傳感器的靈敏度具有良好的線性度;在汞蒸氣濃度29.48 mg/m³條件下,傳感器的響應(yīng)時間為8.5 min,恢復(fù)時間為9.0 min。傳感器具有優(yōu)良的重復(fù)性、穩(wěn)定性和選擇性,傳感器在燃煤電廠煙氣常見成分H₂S、NH₃和NO₂三種氣體中沒有明顯的響應(yīng),可以應(yīng)用于實際檢測。

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【部分圖文】：

圖1MoS2/石墨烯復(fù)合材料(石墨烯與MoS2摩爾比0.5%)SEM照片和XRD圖譜

圖1為石墨烯與MoS2摩爾比為0.5%時復(fù)合材料SEM照片和XRD圖譜。由SEM照片可見復(fù)合材料由大量的球狀結(jié)構(gòu)組成,這種球狀結(jié)構(gòu)是由很多互相連接的層狀褶片構(gòu)成。通過XRD對復(fù)合材料進(jìn)行晶型結(jié)構(gòu)分析,樣品在2θ為14.37o、32.67o、39.53o和58.33o處出現(xiàn)了衍射峰....

圖2拉曼光譜圖(a)氧化石墨;(b)MoS2/石墨烯復(fù)合材料(石墨烯與MoS2摩爾比0.5%)

置于29.48mg/m3汞蒸氣濃度中,對不同石墨烯含量的復(fù)合材料進(jìn)行了靈敏度測試,如圖3所示,靈敏度定義為S=(Rg-R0)R0,(R0為空氣中器件的電阻值,Rg為汞蒸氣環(huán)境中器件的電阻值)[10]。當(dāng)汞蒸氣原子吸附在石墨烯表面或是從其表面脫附時,都會改變石墨....

圖3石墨烯與MoS2摩爾比對靈敏度的影響

圖2拉曼光譜圖(a)氧化石墨;(b)MoS2/石墨烯復(fù)合材料(石墨烯與MoS2摩爾比0.5%)2.4不同汞蒸氣濃度氣敏性質(zhì)測試

圖4MoS2/石墨烯復(fù)合材料在不同汞蒸氣濃度的氣敏性質(zhì)測試

在汞蒸氣濃度在2.18～452.51mg/m3的范圍內(nèi),對MoS2/石墨烯復(fù)合材料進(jìn)行不同汞蒸氣濃度的氣敏性質(zhì)測試,實驗結(jié)果如圖4所示。汞蒸氣通入后,傳感器阻值的下降速度開始時較為迅速,此時復(fù)合材料表面的強(qiáng)吸附位點(diǎn)發(fā)生作用,隨后弱吸附位點(diǎn)發(fā)生作用,響應(yīng)曲線變得平緩。由于復(fù)合材料....

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