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       以聚酰亞胺(PI)織物為柔性襯底，通過靜電逐層自組裝和原位水熱法制備了氧化錫(SnO₂)/還原氧化石墨烯(rGO)復合涂層織物(PI-SnO₂/rGO)。采用FTIR、Raman、XPS和SEM對PI-SnO₂/rGO的形貌和微觀結構進行了表征，并對其在室溫下的氨(NH₃)傳感性能進行了測試。結果表明:復合涂層中SnO₂納米顆粒的平均尺寸約為3 nm, SnO₂與rGO之間存在較強的界面相互作用。因此，PI-SnO₂/rGO對NH₃表現出n型敏感，在50- 400ppm范圍內具有良好的線性響應(R² =0.995)，高靈敏度(100ppm NH₃為5.16%)，快速響應/回收率(94 s/57 s)和優異的選擇性。此外，該傳感器具有良好的機械魯棒性。2000次拉伸后，靈敏度僅下降3%。
 
圖1. PI-SnO₂/rGO的制作流程。
  圖2. PI-SnO₂/rGO和PI-Sn⁴⁺/GO樣品的(a)FT-IR光譜，(b)拉曼光譜，(c) XPS全光譜，(d) C1s光譜，(e) O 1s光譜和(f) Sn3d光譜。
  圖3. (a)原始PI， (b)堿處理后Pl和(c) PI-SnO₂/rGO的SEM圖像，SnO₂/rGO復合涂層的(d) TEM圖像，(e) HRTEM圖像和(f) SAED圖像。
  圖4. (a) PI-SnO₂/rGO在室溫下對100ppm氨的響應-恢復曲線，(b)隨氨濃度的響應(插圖為50- 400ppm濃度范圍內的線性擬合曲線)，(c)不同氨濃度下PI-SnO₂/rGO的響應時間和恢復時間，(d) PI-SnO₂/rGO的選擇性。
 
圖5. (a) PI-SnO₂/rGO的循環穩定性，(b) 36天的傳感器穩定性試驗，(c)拉伸試驗光學圖像，(d) 2000次拉伸(10%應變)傳感器穩定性，(e) 2000次拉伸后PI-SnO₂/rGO的SEM圖像，(f) PI-SnO₂/rGO室溫下氨傳感機理方案。

       相關研究成果由東華大學材料科學與工程學院、纖維材料改性國家重點實驗室Fuyou Ke等人于2022年發表在Journal of Alloys and Compounds (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167585)上。原文：One-pot synthesis of tin oxide/reduced graphene oxide composite coated fabric for wearable ammonia sensor with fast response/recovery rate。

轉自《石墨烯研究》公眾號