校級氧化石墨烯傳感器制備及其參數(shù)測試儀制作

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目氧化石墨烯傳感器制備及其參數(shù)測試儀制作負(fù)責(zé)人孫炎團(tuán)隊(duì)成員葉振昀、李春娜、李碩隸屬學(xué)科儀器科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師曹玉蘋經(jīng)費(fèi)使用情況課題研究進(jìn)展課題研究內(nèi)容石墨烯優(yōu)異特性課題研究背景下一步研究計(jì)劃石墨烯——新型二維納米材料及其應(yīng)用單層石墨烯結(jié)構(gòu)圖“碳”家族石墨烯氣敏傳感器Dr.Geim

因發(fā)現(xiàn)石墨烯獲2010諾貝爾獎(jiǎng)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖本課題主要進(jìn)展

①采用“自上而下”與“自下而上”工藝相結(jié)合方法制備了氧化石墨烯薄膜，并對制備的氧化石墨烯薄膜采用電子掃描顯微形貌（SEM）觀察和X射線衍射（XRD）表征，對氧化石墨烯進(jìn)一步確認(rèn)。

本課題主要進(jìn)展

②采用LCR數(shù)字交流電橋?qū)χ苽涞难趸┍∧ら_展了濕度檢測研究，發(fā)現(xiàn)其電容特性與濕度的響應(yīng)關(guān)系。進(jìn)一步制備了SnO2修飾氧化石墨烯薄膜，對NO2具有良好的氣敏特性，可作一種薄膜電阻型氣敏元件。

本課題主要進(jìn)展

③購置單片機(jī)，對多參數(shù)測試儀的電路設(shè)計(jì)、信號獲取方案進(jìn)行論證，學(xué)習(xí)單片機(jī)程序編寫與調(diào)試。本課題主要進(jìn)展④購置樹莓派，并利用樹莓派及單片機(jī)編寫上位機(jī)控制軟件程序。本課題主要進(jìn)展上位機(jī)軟件程序片段：本課題主要進(jìn)展⑤設(shè)計(jì)石墨烯傳感器的調(diào)理電路，并仿真。石墨烯各類傳感器的參數(shù)特性及其范圍被測對象性質(zhì)參數(shù)范圍乙醇電阻型32431歐~33714歐NO2氣體電阻型24000歐~36000歐濕度電容型72皮法~1708820皮法本課題主要進(jìn)展⑥設(shè)計(jì)石墨烯傳感器的調(diào)理電路，并仿真。電阻型：本課題主要進(jìn)展乙醇濃度：輸出信號由電阻變?yōu)殡妷海?/p>

范圍0.274V~2.32VNO2濃度：輸出信號由電阻變?yōu)殡妷海?/p>

范圍0.149V~2.71V本課題主要進(jìn)展⑥設(shè)計(jì)石墨烯傳感器的調(diào)理電路，并仿真。電容型：本課題主要進(jìn)展本課題主要進(jìn)展⑦購置液晶顯示屏，為以后軟硬件結(jié)合測試參數(shù)并觀察曲線做準(zhǔn)備。下一步工作計(jì)劃軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)多功能箱的功能，完善傳感器結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化，制作基于石墨烯的多參數(shù)測試儀樣機(jī)，使之具有便攜、微型化、低功耗等特點(diǎn)。經(jīng)費(fèi)使用情況主要用于購置實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)試劑，薄膜表征、器件加工、電路板制作等，