基于还原氧化石墨烯MoS2复合材料的新型可穿戴式气体传感器

基于还原氧化石墨烯MoS2复合材料的新型可穿戴式气体传感器

宾夕法尼亚州立大学的科学家与东北大学和中国的五所大学合作，设计并测试了一种可伸缩的可穿戴式气体传感器，用于环境传感。该传感器由宾夕法尼亚州立大学，东北大学和中国五所大学组成的团队开发，据说结合了新开发的激光诱导石墨烯泡沫材料，独特形式的二硫化钼和氧化石墨烯纳米复合材料。

该团队热衷于观察气体敏感纳米复合材料的独特形态或形状如何影响该材料在非常低浓度下检测二氧化氮分子时的敏感性。他们通过在容器中装满磨碎的盐晶体来改变形态。

(二氧化氮是车辆排放的有毒气体，低浓度的二氧化氮会困扰肺部，高浓度的二氧化氮会导致疾病和死亡。)

当研究人员向罐中添加二硫化钼和还原的氧化石墨烯前体时，纳米复合材料在盐晶体之间的小空间中形成了结构。他们用各种不同的盐尺寸进行了尝试，并测试了传统的叉指电极以及新开发的激光诱导石墨烯平台的灵敏度。当通过溶解在水中除去盐时，研究人员确定最小的盐晶体使最敏感的传感器成为可能。

宾州州立大学工程科学与力学以及材料科学与工程学助理教授Huanyu Larry Cheng说："我们已经完成了百万分之一的测试，并且浓度要比常规设计好10倍。" "与在洁净室中需要高分辨率光刻的最佳传统技术相比，这是一个相当适度的复杂性。"

根据《 Materials Today Physics》上发表的论 的合著者Ning Yi和Han Li所说：" 该论 研究了还原的氧化石墨烯/二硫化钼复合材料的传感性能。更重要的是，我们找到了一种方法，可以通过控制复合材料的形态和传感器测试平台的配置来提高气体传感器的灵敏度和信噪比。"

"我们认为可拉伸的二氧化氮气体传感器可能会在实时环境监测或医疗保健行业中找到应用。"宁怡和韩立，宾夕法尼亚州立大学博士生。

这项研究得到了美国国家科学基金会和美国化学学会石油研究基金的资助，并获得了宾夕法尼亚州立大学和东北大学的额外支持。

联合研究单位有：

宾夕法尼亚州立大学，宾夕法尼亚大学，材料科学与工程系和材料研究所，

东北大学机械与工业工程系，

宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学系

厦门大学Pen-Tong Sah微纳米科学技术研究所，

中国联通东南研究院，

河北工业大学机械工程学院，河北省机器人感知与人机交互重点实验室，

上海工业大学物理科学与技术学院，

浙江工业大学。

原 题目：（2020）Stretchable, Ultrasensitive, and Low-Temperature NO2 Sensors based on rGO/MoS2 Nanocomposites.

Materials Today
Physics.doi.org/10.1016/j.mtphys.2020.100265。