乙醇传感器具有响应快、灵敏度高的特点，在日常生产中得到广泛应用。在本工作中，我们提出了石墨烯氧化物苯胺(GOA)传感器，以满足乙醇浓度检测的要求。氧化石墨烯是一种优异的导电导热性、比表面积大、载流子迁移率高的材料。由于其特殊的键合反应，GOA具有分散性好，导电性好，不溶于水和可塑性强等优点。使用传感器测试乙醇浓度时，会有一个滞后时间，这反映了传感器的灵敏度。本项工作中的GOA传感器，则具有最快的响应时间，仅为27毫秒。该GOA乙醇传感器显示出良好的乙醇感测性能，包括出色的灵敏度，循环稳定性和长期稳定性。
  
Figure 1 (a)传感器性能测量的环境图，(b) Keithley 2400源电表，(c)装有样品的密封玻璃瓶及(d)装有有机气体的密封玻璃瓶。
 
 
Figure 2 (a) GOA表面的SEM图, (b) GOA层状结构的SEM图和(c)图片。
 

Figure 3 (a) GOA的OM图，(b)乙醇滴积的OM图，(c)乙醇解吸的OM图，(d) GOA样品的水接触角。
 
 
Figure 4 (a) GOA的I-V特征曲线，(b) GOA的乙醇依赖性，(c)乙醇浓度为700ppm时，GOA的响应时间，(d)乙醇浓度为800ppm和900ppm时，GOA的归一化响应。
 
 
Figure 5 (a) GOA在高乙醇浓度环境中对不同气体的选择性，(b) GOA样品在乙醇上的长期稳定性，(c)乙醇浓度为600ppm时，GOA灵敏度与湿度的关系和(d)乙醇浓度为500ppm时，GOA灵敏度与温度的关系。
 
 
Figure 6 (a)无乙醇环境下阻抗实部和虚部与频率的关系，(b)不同乙醇浓度下阻抗实部与频率的关系，(c)不同乙醇浓度下阻抗虚部与频率的关系，(d)阻抗谱，(e)乙醇浓度与峰频率和峰大小的关系，(f)直流电导、交流电导、电容和虚部峰的灵敏度比较。
 
        相关研究成果于2020年由北京化工大学Zhi-Ling Hou课题组，发表在ACS Applied Materials & Interfaces(DOI: 10.1021/acsami.0c12196)上。原文：High Sensitivity and Ultrafast Response Ethanol Sensors Based on Graphene Oxide。

摘自《石墨烯杂志》公众号：