[发明专利]一种基于D-π-A结构有机分子与石墨烯复合的气敏材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于D‑π‑A结构有机分子与石墨烯复合的气敏材料及其制备方法，属于石墨烯基气敏材料制备技术领域。该气敏材料以D‑π‑A结构的有机分子和基体物质为原料制备，所述的D‑π‑A结构有机分子为含有萘环或苯环、蒽环的同时既有吸电子基团又有供电子基团等一系列类似结构的有机分子，所述方法先将氧化石墨烯分散到去离子水中配制分散液，然后加入D‑π‑A结构有机分子，再加入水合肼，油浴加热进行还原反应；再用醋酸纤维脂膜进行抽滤洗涤，最终得到均一分散液。本发明提供一种基于D‑π‑A结构有机分子与石墨烯复合的气敏材料及其制备方法，所制备的气敏材料对NO₂具有高选择性、灵敏度、恢复性和稳定性。此外，本发明所用的原材料成本低、绿色环保。

主权项

一种基于D‑π‑A结构有机分子与石墨烯复合的气敏材料的制备方法，其特征在于：步骤一：称取定量氧化石墨烯分散到去离子水中配制为1mg/mL的分散液，此分散液具体需先经过四十分钟超声处理后继续经过一小时超声破碎方可得到稳定的氧化石墨烯分散液；步骤二：向制备好的氧化石墨烯分散液中加入D‑π‑A结构的有机分子，加入D‑π‑A结构的有机分子后混合形成组装体，并将样品进行超声处理，形成第一均一分散液；D‑π‑A结构的有机分子与基体物质的加入量应满足20:1的质量配比关系；所述的D‑π‑A结构有机分子为5‑氨基萘‑1‑磺酸；步骤三：向步骤二制备的第一均一分散液中加入水合肼，并置于油浴装置中加热至80℃反应一小时进行还原反应，最终得到由D‑π‑A结构的有机分子修饰的还原氧化石墨烯组装体，形成第二均一分散液；所述水合肼与氧化石墨烯的质量比为3:1；步骤四：将得到的第二均一分散液用0.22μm的醋酸纤维脂膜进行抽滤洗涤，反复洗涤三次后取出，以此去除多余的水合肼及未组装上的D‑π‑A结构的有机分子，随后，重新将醋酸纤维脂膜上的混合物在温和超声的环境中分散到去离子水中得到稳定的组装体分散液。