石墨烯与钙钛矿首次作为二氧化氮气体传感器 灵敏度大幅度提高

　　多年来，许多研究人员一直在寻找传统传感器的替代产品，而碳纳米材料在该领域提供了可喜的成果。与现有传感器不同，碳纳米材料除了体积小，功能耗能极低外，还被证明在室温下具有良好的响应性和快速恢复性。由于它们的尺寸，它们是便携式设备，甚至可以穿戴。同时，在室温下工作非常重要，因为它们需要非常小的电池，这是其他材料无法想象的功能。

　　4月30日消息，URV的ITQ研究团队使用两种材料进行了研究。首先，他们使用了石墨烯，石墨烯具有很强的疏水性（耐水和湿气），并且在气体检测中非常灵敏，但有一些局限性：石墨烯的选择性不高，灵敏度会随着时间而下降。其次，他们使用了钙钛矿，钙钛矿是太阳能电池领域常用的晶体结构材料。但是，当它们暴露在大气中时，因为敏感性较高，它们会迅速恶化。

　　研究人员将钙钛矿与能够排斥水分子（例如石墨烯）的疏水材料结合使用，以证明它们可以防止或减缓钙钛矿降解。

　　研究人员解释说：“这种石墨烯和钙钛矿的混合物产生了一种能更灵敏地探测这些气体的材料。钙钛矿本身最终会恶化，但是当我们把它放在石墨烯上面时，它们的性能和传感器的响应保持稳定的时间更长。”

　　这项研究首次将石墨烯与钙钛矿纳米晶体用作有毒气体传感器，并且由于这种组合物随时间变化的高灵敏度，已证明该组合物是检测这些化合物的良好选择。这项研究的结果钙钛矿已成为金属、金属氧化物、聚合物和其他常用于修饰石墨烯等碳纳米材料表面的分子的替代品。

　　ITQ的研究团队多年来一直致力于钙钛矿的合成和在太阳能电池和光催化剂等领域的应用，然而，它们作为传感器的使用相对较新。ITQ对纳米晶体的大小和组成进行了控制，使其对二氧化氮高度敏感。

　　ITQ研究所CSIC科学家Pedro Atienzar解释说：“这些材料在开发新型气体传感器方面具有很高的潜力，因为在这里，我们利用了太阳能电池领域的一个局限性：“缺陷”在传感器的工作机制中起着重要作用。此外，考虑到钙钛矿的所有结构修饰可能性，我们有机会找到一大系列传感器来检测其他气体。另外，必须注意钙钛矿很容易合成，而且它们在自然界中是很丰富的元素。”

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