Page 152 - 《精细化工》2020年第7期

·1434· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

反应的几率，从而阻碍了 NH 3 分子与 SnO 2 之间的氧 甲醛的选择性测试结果，为了量化 rGO(1.0%)-SnO 2
[42]
化还原反应 [25] 。由于 rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合物具 复合物对 NH 3 的选择性，采用公式（2） 进行计算。
有最佳的灵敏度，因此，选择纯 SnO 2 和 rGO(1.0%)-
SnO 2 纳米复合物对其气敏性能进行细化研究。

图 6 室温下传感器元件对 NH 3 体积分数为 0.0005%~
0.01%的灵敏度变化
Fig. 6 Sensitivity diagrams of sensors to volume fraction
of NH 3 (0.0005%~0.01%) at room temperature

图 7 为纯 SnO 2 和 rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合物
的动态响应-恢复灵敏度曲线与动态响应-恢复时间
曲线。由图 7a、b 可以看出，纯 SnO 2 和 rGO(1.0%)-
SnO 2 复合物在室温下对 NH 3 体积分数的检测下限低

至 0.0005%，当 NH 3 体积分数为 0.0005%时，纯 SnO 2
和 rGO(1.0%)-SnO 2 复合物的灵敏度分别达到了
3.2%和 15.0%；当 NH 3 体积分数为 0.01%时，纯 SnO 2
和 rGO(1.0%)-SnO 2 复合物的灵敏度分别达到了
24.1%和 49.6%，后者灵敏度约为前者的 2.1 倍。由
图 7c、d 可以看出，室温下 NH 3 体积分数为 0.01%
时，纯 SnO 2 的响应时间为 45 s，恢复时间为 214 s，
rGO(1.0%)-SnO 2 复合物的响应时间为 21 s，恢复时
间为 204 s，即当 1.0%的 rGO 与 SnO 2 复合后，传感
器元件的响应时间缩短了 24 s，恢复时间缩减了 10 s，
显著缩短了其响应时间，对于恢复时间减少量不显
著，表明 NH 3 不易脱附。
图 8a、b、d 分别为 rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合
材料室温下对 NH 3 体积分数为 0.01%的循环响应-
恢复曲线、气体选择性和长期稳定性，图 8c 为
rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复 合材 料的 湿敏 性能 。
rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合物在室温环境下稳定 20 h

后测其对 NH 3 体积分数为 0.01%的循环响应-恢复曲
图 7 室温下纯 SnO 2 和 rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合物对
线，由图 8a 可知，rGO(1.0%)-SnO 2 复合物具有良好
NH 3 体积分数为 0.0005%~0.01%的动态响应-恢复灵
的重复性且灵敏度依次为 57.5%、57.0%和 56.1%，
敏度曲线（a、b）；纯 SnO 2 和 rGO(1.0%)-SnO 2 对 NH 3
较先前测得的 NH 3 体积分数为 0.01%的灵敏度高。 体积分数为 0.01%的动态响应-恢复时间曲线（c、d）
分析认为，这是 rGO(1.0%)-SnO 2 复合物稳定 20 h Fig. 7 Dynamic response recovery sensitivity curves of pure
后 SnO 2 表面的吸附氧含量得到充分的补充所致，因 SnO 2 and rGO(1.0%)-SnO 2 nanocomposites to NH 3
with volume fraction of 0.0005%~0.01% at room
此重复使用时的灵敏度要略高一些。
temperature (a，b), dynamic response-recovery time
图 8b 为 rGO(1.0%)-SnO 2 纳米复合物对体积分 curves of pure SnO 2 and rGO(1.0%)-SnO 2 to NH 3
数为 0.01% NH 3、H 2、CH 4、CO、O 2 、乙醇、丙酮和 with a volume fraction of 0.01% (c，d)