[發明專利]一種硅摻雜石墨烯及其制備方法、硅摻雜石墨烯基化學電阻型氮氧化物室溫傳感器

有效

• 申請號: 202010169759.8
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111392719B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 牛芳
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;G01N27/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

1.一種硅摻雜石墨烯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將氧化石墨烯粉末與硅烷偶聯劑混合后放入密閉容器中，經“冷凍-抽氣-充氣”循環，然后對密閉容器進行封口；所述“冷凍-抽氣-充氣”循環為在液氮中，抽氣時達到的真空度為10^-2～10^-4Pa，充氣時充入的氣體為氮氣、氬氣或氦氣；所述封口后的密閉容器內的壓強為10^-2Pa～1.0atm；

對所得封口后的密閉容器進行熱處理，得到所述硅摻雜石墨烯。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯粉末的粒徑為0.5～5μm。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯粉末與硅烷偶聯劑的質量比為1：(0.1～10)。

4.根據權利要求1或3所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為四氯化硅、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、三甲基氯硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述“冷凍-抽氣-充氣”循環的次數為3～10次。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理為以1～25℃/min的升溫速率升溫至350～600℃下保溫30～300min，然后自然降溫至室溫。

7.權利要求1～6任一項所述制備方法制得的硅摻雜石墨烯，其特征在于，所述硅摻雜石墨烯中硅原子以化學鍵的方式引入到石墨烯的碳原子網格中，所述硅原子與石墨烯中的碳原子以共價鍵的方式鍵連。

8.一種硅摻雜石墨烯基化學電阻型氮氧化物室溫傳感器，其特征在于，包括金叉指電極和權利要求7所述的硅摻雜石墨烯，所述硅摻雜石墨烯負載在所述金叉指電極的表面。