三维层构石墨烯薄膜阵列痕量物质探测性能与机理研究

项目名称： 三维层构石墨烯薄膜阵列痕量物质探测性能与机理研究

项目编号： No.51172085

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 黄新堂

作者单位： 华中师范大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 传统的气体传感器和电化学生物传感器材料在其痕量物质探测极限和灵敏度方面都受到了一定的限制。由于石墨烯独特的单层碳网络二维晶体结构和具有显著特点的大比表面积和力学、电学与电化学性能，其在新一代的痕量物质、甚至于单分子探测性能方面潜在着巨大的应用前景。本项目提出层构三维石墨烯阵列薄膜结构的痕量物质传感器器件。将理论计算与气体传感和电化学生物传感痕量物质探测性能实验测试相结合，研究具有层构三维阵列结构的石墨烯薄膜传感器与外界分子之间的相互作用机理与性能。达到提高新一代传感器痕量物质探测极限和灵敏度的目的。得到3-5种具有痕量物质探测，甚至于单分子探测能力的实验数据和传感器原型（气体传感器1-3个达到ppb量级探测能力，灵敏度达到2以上；电化学生物传感器1-2个达到nM量级探测水平，灵敏度达到1000 μAmM-1 cm-2以上）。

中文关键词： 气体传感器；石墨烯；金属氧化物；灵敏度；响应和恢复时间

英文摘要：

英文关键词： gas sensor；graphene；metallic oxide；sensitivity；response and recovery times