与价格昂贵的碳纳米管和富勒烯相比,氧化石墨烯成本低廉、原料易得;表面有丰富的官能团,便于表面改性,更具有竞争优势。与石墨烯相比,氧化 石墨烯在基 底上含有羟 基(-OH)和环 氧基,在层边 缘含有羰 基和羧 基(-COOH)[20]。含氧基团的存在,使得对材料表面进行改性成为可能。通过对氧化石墨烯的表面改性,增强其复合性能。
1.3 氧化锌(ZnO)
ZnO是一种宽 禁带直 接带 隙半导 体材料,在室 温下的禁 带宽度为3.37eV,并且具有较高的激 子结 合 能(60meV)[21]。ZnO晶体的存在方式主要有三种:六边纤 锌矿、立方闪 锌矿和NaCl八面体结构,其中纤锌矿结构最稳定。
合成纳米材料的方法有固相法、气相沉积法[22]、微乳液法、水热法[23]等。目前为止,已经制备得到了不同形状和尺寸结构的ZnO纳米微粒,如ZnO纳米粒子[24]、纳米棒[25]、纳米管[26]和纳米线[27]、纳米花[28]、纳米片[29]等。众所周知,气敏性能与材料的形貌,尤其与材料表面积有关。纳米ZnO材料具有比表面积大、易于形成自组装以及制备复合材料等特点,在气敏传感器等领域有广泛的应用前景。例如纳米级的ZnO对酒精等气体表现出较高的灵敏性,利用这一特性制备的传感器可用于监测呼气中酒精浓度的检测,防止酒后开车,减少交通事故。
纳米ZnO具有可测量的气体范围广、稳定性强、成本低、响应恢复时间短等优点,但是与SnO2相比,其检测灵敏度偏低,工作温度偏高。因此,我们需要将ZnO和其他材料复合,提高其气体敏感性能。