[发明专利]一种石墨烯基气体传感探头及其制备与应用

权利要求书

1.一种石墨烯基气体传感探头，其特征在于，包括：它由石墨烯基复合材料构成，所述石墨烯基复合材料包括石墨烯基材料结构体和石墨烯基材料支撑体；

所述石墨烯基材料结构体，均匀分布于石墨烯基气体传感探头的表面与内部；所述石墨烯基材料具有部分或者全部石墨烯微观原子结构；

石墨烯基材料支撑体由高分子基体材料经碳化形成。

2.根据权利要求1所述的石墨烯基气体传感探头，其特征在于，所述石墨烯基复合材料为条状、块状或者薄膜状。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯基气体传感探头，其特征在于，所述石墨烯基材料为石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、碳纳米管、富勒烯、石墨微片、热解石墨、多孔石墨、多孔石墨烯泡沫中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的石墨烯基气体传感探头，其特征在于，所述高分子基体材料为聚偏二氯乙烯、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅胶、聚醚醚酮、聚苯醚、聚酰亚胺中的一种或者几种。

5.一种石墨烯基气体传感探头的制备方法，其特征在于，所述石墨烯基气体传感探头先通过石墨烯基材料与高分子基体材料的复合，制成条状、块状或者薄膜，再经过碳化和活化处理形成。

6.根据权利要求6所述的石墨烯基气体传感探头的制备方法，其特征在于，所述石墨烯基材料和高分子基体材料在有机溶剂中分散、混合形成浆料并制成条状、块状或者薄膜，所述石墨烯基材料相比于所述高分子基体材料的质量百分比在0.01%-50%之间，所述高分子基体材料在所述有机溶剂中的质量百分比在0.01%-50%之间。

7.根据权利要求5或6所述的石墨烯基气体传感探头的制备方法，其特征在于，所述溶剂为氯仿、多氯代苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯基乙二醇醚、三乙醇胺、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的一种或者多种。

8.根据权利要求5所述的石墨烯基气体传感探头的制备方法，其特征在于，所述条状、块状或者薄膜的碳化处理工艺为：在氩气气氛下，从室温以5-50℃/分钟的速度，升温至400-600℃，并保持0.2-12小时，然后随炉冷却至室温。

9.根据权利要求5所述的石墨烯基气体传感探头的制备方法，其特征在于，所述活化处理工艺为：在二氧化碳气氛下，从室温以5-50℃/分钟的速度，升温至400-500℃，并保持0.2-12小时，然后随炉冷却至室温。

10.一种石墨烯基气体传感器，其特征在于，具有根据权利要求1至6中任意一项所述的石墨烯基气体传感探头。

11.根据权利要求10所述的石墨烯基气体传感器，其特征在于，所述石墨烯基气体传感探头是1个或者两个及以上所述传感探头的组合，所述两个及以上传感探头的组合方式是串联、并联或其组合。

12.一种石墨烯基气体传感器的检测方法，其特征在于，具有根据权利要求10中所述的石墨烯基气体传感器，通过检测气体传感探头因吸附所述目标气体在石墨烯基材料上产生电阻的变化来检测目标气体。

13.根据权利要求12所述的一种石墨烯基气体传感器的检测方法，其特征在于，所述石墨烯基气体传感探头是1个或者两个及以上所述传感探头的组合，所述两个及以上传感探头的组合方式是串联、并联或其组合。