[發明專利]一種基于還原氧化石墨烯的pH傳感器及PH值檢測方法

無效

• 申請號: 201310244969.9
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103364463A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 石增良;吳靖;徐春祥;田正山;朱剛毅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 齊旺

1.一種利用基于還原氧化石墨烯的pH傳感器的PH值檢測方法，其特征在于：

第一步：將天然石墨粉用高錳酸鉀（KMnO₄）、硝酸鈉（NaNO₃）和98%濃硫酸氧化成氧化石墨，再經過30min超聲處理形成氧化石墨烯薄片，然后讓氧化石墨烯薄片通過氫鍵結合自組裝形成氧化石墨烯薄膜；

第二步：將SiO₂/Si硅襯底依次經過丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗后，用氮氣吹干，蓋上掩膜板，利用磁控濺射在SiO₂/Si襯底上濺射一層厚度為200~300納米的Ag膜；

第三步：利用硅片把懸浮在溶液表面的氧化石墨烯薄膜轉移到蒸餾水中清洗去雜質，再轉移到銀電極之間；

第四步：將以上制備的樣品放入干凈的反應釜中，用氮氣排除空氣，隨后將密封的反應釜放到干燥箱中，180℃加熱5小時，待其冷卻后取出；

第五步：將聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）溶于丙酮溶液中，超聲成溶膠分散系，將其涂于氧化石墨烯薄膜周圍，丙酮揮發后形成溝槽，就構成了完整的pH傳感器；

第六步：取286.5mg磷酸氫二鈉晶體（Na2HPO₄·12H2O）和1435.3mg磷酸二氫鈉晶體（NaH2PO₄·2H2O）溶于50ml蒸餾水中配置成pH=5.8，溶度為0.2mol/L的磷酸鹽緩沖溶液；取3391.6mg磷酸氫二鈉晶體（Na2HPO₄·12H2O）和82.7mg磷酸二氫鈉晶體（NaH2PO₄·2H2O）溶于50ml蒸餾水中配置成pH=8.0，溶度為0.2mol/L的磷酸鹽緩沖溶液；

第七步：將傳感器連接于半導體參數儀測試平臺上，設置偏壓為1V，測量電流隨著時間的變化曲線；

第八步：往聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）形成的溝槽中首先滴加6μL的pH=5.8，溶度為0.2mol/L的磷酸鹽緩沖溶液，然后分3次滴加3μL的pH=8.0，溶度為0.2mol/L的磷酸鹽緩沖溶液，然后用半導體參數儀測量其電學特性。

2.根據權利要求1所述的基于還原氧化石墨烯的pH傳感器的PH值檢測方法，其特征在于將聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）溶于丙酮溶液中，超聲形成溶膠狀態后，將其涂于氧化石墨烯薄膜周圍，丙酮揮發后形成溝槽，這樣可無需使用掩模和刻蝕，使實驗步驟簡化。

3.根據權利要求1所述的基于還原氧化石墨烯的pH傳感器的PH值檢測方法，其特征在于用還原氧化石墨烯薄膜作為感應pH變化的敏感物質。

4.根據權利要求1所述的基于還原氧化石墨烯的pH傳感器的PH值檢測方法，其特征在于用熱處理的方法把氧化石墨烯還原。

5.一種由權利要求1所述的PH值檢測方法中所制作出的基于還原氧化石墨烯的pH傳感器。