水与氧化石墨烯(GO)之间的相互作用,包括水的吸附与解吸,已被广泛用于证明水-电能之间的转换(MEET)。这里,通过利用源于氧化石墨烯膜(带含氧基团)的红外(IR)光刺激水解吸,证明了一种自驱动的红外检测方法,可以将红外光转换成电信号。其温度灵敏度达到4.2 mK。随着材料和结构的进一步优化,如此设计的自驱动红外检测仪可以实现更强的性能。该检测机制涉及到红外/热效应,它与蒸气分子和固体材料之间的相互作用有关,该检测方法在热检测、热能转换和化学传感等领域也有潜在的应用价值。
Figure1. (a)自驱动红外检测示意图,(b)含氧官能团梯度分布示意图,(c)g-GOF暴露在水蒸气(接近饱和压力下),然后暴露在红外光刺激下的示意图。
Figure 2. 制备的GO和构建的g-GOF的表征。(a)GO的AFM图,(b)GOF的FTIR转换图,(c)g-GOF覆盖的Au电极的光学图,(d)O/C原子比例的线性扫描EDS谱。
Figure 3. g-GOF基检测系统对于△RH的电响应。
Figure 4.g-GOF对于IR的电学及温度响应。(a)在水蒸气近饱和压力下,g-GOF对于IR的电响应,(b)在干燥氮气氛围下,g-GOF对于IR的电响应。
该研究工作由上海交通大学Tao Deng联合Wen Shang课题组于2020年发表在J. Mater. Chem. A期刊上。原文:Self-powered infrared detection using a graphene oxide film