石墨烯、介孔金属氧化物及其复合材料的制备与气敏性质研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：3魂时间：加I乒年瑚够日关于论文使用授权的说明本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

2、编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：弓藕时间：卯伊年，月砂了日导师签名：春灸小秀时间：二d昨年f月2多日摘要本论文以碳化硅生产副产物分解石墨为原料，采用Hummers法制备氧化石墨，再通过化学还原法和热还原法两种方法制备了一系列石墨烯材料，所制备材料质量可与采用天然鳞片石墨为原料制备的石墨烯相比。在热还原法制各石墨烯过程中，主要考察了热处理条件如温度、时间、气氛等对石墨烯电导率的影响，发现真空条件下提高加热温度和延长加热时间，有助于氧化石墨表面基团的脱除，使得热还

3、原后得到的石墨烯电导率更高。通过改变水热温度，制备了具有不同孔径的介孔氧化硅KIT-6，并以其为硬模板通过纳米浇筑方法制备了具有不同孔径的有序介孔金属物如氧化锡、氧化铟。通过超声辅助混合方法制备了一系列不同比例的石墨烯一介孔金属氧化物复合材料，并将其装配成气敏测试元件，测试了其对乙醇、甲醛、丙酮等气体的气敏性质。测试结果表明复合少量石墨烯后，介孔金属氧化物对乙醇气体的敏感度显著提高，表明其在乙醇气体检测领域具有巨大的应用潜力。本研究为构筑高性能的乙醇气敏传感器提供了良好的敏感材料，同时也为在敏感材料中引入石墨烯改善气敏传感器

4、的性能提供了实验基础。关键词：石墨烯，介孔金属氧化物，纳米浇筑，气敏传感器AbstractHighpuritygraphiteformedbythethermaldecompositionofsiliconcarbidchavebeenselectedasrawmaterialtopreparegrapheneviagraphiteoxideasintermediatebycombiningtheHummersmethodwithchemicalorthermalreduction．Theresultantgraphenec

5、ouldbecomparablewiththosepreparedfromnaturalflakegraphite．Especially,differentthermallytreatingconditionincludingtemperatureandtime罄wellasatmospherehavebeenappliedinthethermalreductionprocess，whereashighheatingtemperatureandlongheatingtimecouldfacilitetheremoveoffu

6、nctionalgroupsandresultinbetterconductivityproperties．Moreover,mes叩orousmetaloxidesuchas恤oxideandindiumoxidehavebeensuccessfullypreparedviathenanocaStingpmcedurebyusingmesoporoussilicaKIT-6withdifferentporesizesashardtemplate，whichwerepreparedatdifferenthydrotherma

7、ltemperature．Furthermore，grapheneandmesoporousmetaloxidehavebeenassembledintocompositematerialviatheultraSomcmixing．Grapheneandmesoporousmetaloxidesaswellastheircorrespondingcompositematerialshavebeenalsofabricatedintogassel罄orsandtheirgas-sensingpropertiestowardsd

8、ifferentgasessuchasethanol，acetone，formaldehyde，havebeentested．Thetestingresultsshowsthat也eintroductionofafewgrapheneinmesoporousmetaloxidecoulds