羥基磷灰石—石墨烯復合物的制備及其氣敏性能研究.pdf

1、羥基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)作為骨的主要無機成分，由于具有優(yōu)越的吸附性能，在化學傳感中的應用受到越來越廣泛的重視。將羥基磷灰石與石墨烯復合，有望開發(fā)出新型的、同時具備優(yōu)越的吸附性能和導電性能的化學傳感材料。本文采用多巴胺修飾和還原氧化石墨烯，通過仿生礦化法和化學沉淀法制備羥基磷灰石-石墨烯復合物，并首創(chuàng)性地將復合物成功應用于氣體傳感。得到以下主要結論:
　　1.采用仿生礦化的方法在石墨烯納米片層上沉積得到的羥

2、基磷灰石為三維微球狀形貌，其平均直徑為3μm。而通過化學沉淀法，沉積得到的羥基磷灰石為針狀，其平均直徑約為5nm，長度為60-120nm。反應過程中多巴胺修飾層和石墨烯的層片狀結構為HA提供了形核位點，并作為模板介導羥基磷灰石形成特殊的形貌和微結構。兩種合成方法中，多巴胺修飾的石墨烯所處的化學微環(huán)境不同，形核驅動力差別大，從而導致最終產(chǎn)物具有不同的形貌。
　　2.改變功能化石墨烯的加入量、反應物濃度、pH值、溫度等實驗條件，可以實

3、現(xiàn)對羥基磷灰石的物相、形貌及微結構的調(diào)控。增加功能化石墨烯的加入量可以沉積得到非晶羥基磷灰石納米球狀晶粒。而反應物濃度、pH值、溫度等則可以直接影響形核驅動力，從而影響產(chǎn)物的物相和微結構。
　　3.羥基磷灰石-石墨烯復合物在室溫下對多種易揮發(fā)氣體具有明顯的氣敏響應。復合物對氨氣的響應靈敏度相比相同還原方法得到的石墨烯有明顯的提高，其靈敏度為石墨烯的1.9-3.7倍。而仿生礦化法制備的復合物相對化學沉淀法制備的復合物對氨氣表現(xiàn)出更高