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基于RGO-PEO复合薄膜的QCM湿度传感器研究
  • ISSN号:1001-2028
  • 期刊名称:《电子元件与材料》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]电子科技大学光电信息学院,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054
  • 相关基金:国家自然基金创新研究群体科学基金资助(No.61421002);国家自然科学基金资助(No.61571097,No.61604033);国家博士后创新人才计划(No.BX201600026)
中文摘要:

通过气喷工艺在石英晶体微天平(QCM)上制备了基于还原氧化石墨烯(RGO)与聚氧化乙烯(PEO)两种材料的复合湿敏薄膜,对环境湿度进行检测。所得纯PEO薄膜及RGO-PEO复合薄膜的表面形貌以及化学特性分别通过扫描电子显微镜(SEM)以及紫外-可见光谱进行表征。与基于纯PEO薄膜的湿度传感器相比,基于RGO-PEO复合湿敏薄膜的湿度传感器的动态响应大大提高,其灵敏度从16.3Hz/%RH提升到34.7Hz/%RH。此外,基于复合薄膜的湿度传感器拥有更快的响应/恢复时间,达到传感器吸附/脱附时总频移的63.2%所用时间分别为3s和4s,而纯PEO薄膜为10s和12s;湿滞为1.21%RH,且有较好的长期稳定性。这项研究揭示了基于RGO-PEO复合薄膜的QCM湿度传感器在常温下检测环境湿度的发展潜力。

英文摘要:

A reduced graphene oxide(RGO)-polyethylene oxide(PEO)composite film was constructed on quartz crystal microbalance(QCM)by air spraying with composite and bilayer film structures for ambient humidity detection.The morphology and chemical properties of the fabricated pure PEO film and RGO-PEO composite materials were characterized by SEM and UV-Vis spectroscopy.The addition of RGO into PEO film contributes to a remarkable enhancement in dynamic response and sensitivity(34.7Hz/%RH)compared with the pure PEO film(16.3Hz/%RH).Furthermore,RGO-PEO composite film based sensor holds rapid response and recovery rates(3s and4s@63.2%respectively),which is better than those of pure PEO based sensor(10s and12s@63.2%respectively),negative hysteresis(1.21%RH)and excellent long term stability.This research reveals the promising potential of RGO-PEO composite film based QCM sensors in the humidity detection at room temperature.

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期刊信息
  • 《电子元件与材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:中国电子学会 中国电子元件行业协会 国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)
  • 主编:陈 丰
  • 地址:成都市一环路东二段8号宏明商厦702室
  • 邮编:610051
  • 邮箱:journalecm@163.com
  • 电话:028-84391569
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-2028
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1241/TN
  • 邮发代号:62-36
  • 获奖情况:
  • 第二届全国优秀期刊评比二等奖,第二届国家期刊奖...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8585