一种海绵状石墨烯基可拉伸气敏传感器的制备方法

摘要

本发明涉及一种海绵状石墨烯基可拉伸气敏传感器的制备方法，先用化学气相沉积方法在泡沫镍上制备海绵状石墨烯材料，将制备的石墨烯/泡沫镍浸泡在刻蚀溶液中，缓慢反应，使大部分镍金属被化学置换掉，使镍金属转变成一个个小的镍颗粒，然后将海绵状石墨烯/镍颗粒混合结构采用印章式捞法从刻蚀溶液中捞出、清洗、晾干，预拉伸弹性衬底慢慢恢复到原来的长度或面积，在石墨烯/镍颗粒混合结构的两端制备电极，就得到了可拉伸的气敏传感器。该气敏传感器电导率高，气敏特性好，成本低且可控，可实现大面积生长。

主权项

一种海绵状石墨烯基可拉伸气敏传感器的制备方法，其特征是，包括步骤如下：(一)化学气相沉积方法在泡沫镍上制备海绵状石墨烯材料将泡沫镍放入真空反应炉加温区中，抽真空，同时加热，将氢气注入真空反应炉中，加热到预定温度100‑500℃后恒温10‑30分钟然后进行退火，再加热到预定温度900‑1100℃后，将碳源通入真空反应炉，同时保持氢气流量不变，生长5‑180分钟后关闭气体并降至室温即可得到直接沉积石墨烯的衬底，即石墨烯/镍；(二)可拉伸石墨烯/镍颗粒混合结构的制备及其转移将制备的石墨烯/泡沫镍浸泡在刻蚀溶液中，缓慢反应，使大部分泡沫镍被化学置换掉，使泡沫金属转变成一个个小的金属颗粒，然后将海绵状石墨烯/镍颗粒混合结构从刻蚀溶液中用印章式捞法捞出，分别在丙酮、酒精和去离子水中清洗，后将预拉伸弹性衬底黏在中空支架上，用同样的印章式捞法转移在预拉伸弹性衬底上，自然晾干，该衬底预拉伸为沿一个方向拉伸到原来长度的1.5到4倍，或者沿两个正交的方向拉伸到原来面积的2到10倍；然后让覆盖柔性石墨烯/镍颗粒混合结构的预拉伸弹性衬底慢慢恢复到原来的长度或面积，制备一种自组装皱褶的可拉伸石墨烯/镍颗粒混合结构；(三)可拉伸气敏传感器的制备：在石墨烯/镍颗粒混合结构的两端制备电极，就得到了可拉伸的气敏传感器。