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·384· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
GOs-4 样品次之,二者变化规律相近;GOs-5 样品 GOs-2、GOs-3、GOs-4 较少,灵敏度也较低。GOs-2
灵敏度较低。结合图 3 和表 1,认为 GOs 对 NH 3 有 和 GOs-4 样品的—OH 含量相近,且介于 GOs-3 和
较好的敏感性与 GOs 中的含氧官能团类型及含量有 GOs-5 样品之间,因此,灵敏度变化也介于 GOs-3
很大关系。GOs-3 样品中—OH 含量最高,表现出最 和 GOs-5 样品之间。
好的敏感性,对体积分数为 0.008%的 NH 3 灵敏度可 2.2.2 动态响应恢复特性
达 78%,这是因为 NH 3 更容易与—OH 结合而形成 图 5 为不同氧化程度 GOs 的动态电阻变化及灵
OH∙∙∙N [28] (氢键)。而 GOs-5 样品中—OH 含量相比 敏度-时间响应恢复曲线。
图 5 不同氧化程度 GOs 的动态电阻变化(a~e)及灵敏度-时间响应恢复曲线(f)
Fig. 5 Dynamic resistance change (a~e) and time-sensitivity response recovery curve(f) of GOs with different degree of oxidation
由图 5a~e 可以看出,加入一定浓度 NH 3 后,不 NH 3 的还原作用导致在脱附过程中带走部分含氧官
同氧化程度 GOs 元件的电阻都表现为急剧下降,响 能团使 GOs 结构部分还原所致 [29] 。
应一段时间后,吸附达到饱和,电阻值趋于稳定, 表 2 是不同氧化程度 GOs 对体积分数为 0.004%
通入空气后,吸附的 NH 3 分子开始脱附,元件电阻 的 NH 3 响应恢复时间。
迅速恢复;将各元件的 NH 3 浓度增加后重复上述过 由表 2 并结合图 5f 可知,灵敏度越高的元件响
程,电阻的变化随 NH 3 浓度增加而显著增大。通入 应时间越短,即 S GOs-3 >S GOs-4 >S GOs-2 >S GOs-5> S GOs-1 ,响
空气后,各元件在恢复过程中并未恢复为元件的起 应时间 GO s-3 <GO s-4 <GO s-2 <GO s-5 <GO s-1 ,而恢复时
始电阻,即基线有所变化(图 5f)。分析认为,这与 间 GO s-3 ≈GO s-4 >GO s-2 ≈GO s-5 >GO s-1 ,这是因为灵敏
GOs 结构中存在空位缺陷,NH 3 未完全脱附或者 度高的样品,含有的活性位点相对较多,但气体脱