[发明专利]一种基于石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜的快速湿度传感方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜的快速湿度传感方法，所述方法包括，

1）制备基于石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜的湿度传感器，其中所述湿度传感器自下而上依次为耦合棱镜、透明基底、结合至基底表面的石墨烯膜、以及位于石墨烯膜表面的氧化石墨烯膜；

2）光学系统搭建：利用光束照射并依次通过湿度传感器的耦合棱镜和透明基底，并在石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜上形成探测区域，然后将反射的光束经过依次经过偏振分光、光电转换以及电压信号收集装置，以将携带有折射率信息的反射光信号转变为电压信号进行存储；

3）将湿度传感器的石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜表面裸露在待测湿度氛围中，对电压信号继续进行采集，从而得到湿度采集结果。

2.根据权利要求1所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述步骤1）制备石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜的湿度传感器的步骤进一步包括：a）制备石墨烯基底：将石墨烯直接制备或转移到透明基底上；b）制备石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜基底：对基底上的石墨烯薄膜进行表面氧化处理，以在石墨烯薄膜的表面形成一层氧化石墨烯薄膜，从而形成石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜；c）通过折射率匹配液将透明基底与棱镜进一步贴合。

3.根据权利要求1所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述的步骤1）制备石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜的湿度传感器的步骤进一步包括：a）制备石墨烯基底：将石墨烯直接制备或转移到棱镜；b）制备石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜基底：对棱镜上的石墨烯薄膜进行表面氧化处理，以在石墨烯薄膜的表面形成一层氧化石墨烯薄膜，从而形成石墨烯/氧化石墨烯复合薄膜。

4.根据权利要求1-3任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述步骤3）之后还进一步包括步骤4），通过标准湿度仪对电压信号对应的湿度进行提前标定，将采集的电压信号与湿度值进行对应处理后得到湿度的实时数值或湿度随时间的变化结果。

5.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述的石墨烯可以为化学气相沉积方法或机械剥离方法或分子束外延方法制备，或者是氧化还原方法制备。

6.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，上述氧化石墨烯薄膜可以通过物理、化学或生物方法处理以在石墨烯薄膜表面形成亲水基团。

7.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述光束可以由探测光源装置提供，所述光束可以为圆偏振光、非偏振光、线偏振或椭圆偏振光。

8.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述偏振分光装置为偏振片、偏振分光棱镜或偏振提取器。

9.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述光电转换装置为光电探测器，其用于接收偏振光分量光束，并将接收到的光强度转换为电压值。

10.根据权利要求1-4任一所述的快速湿度传感方法，其特征在于，所述的电压采集装置包括采集芯片和计算机，采集光电探测器输出的电压值，并通过计算机计算处理和显示。