羥基磷灰石—石墨烯復(fù)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(jī)成分，由于具有優(yōu)越的吸附性能，在化學(xué)傳感中的應(yīng)用受到越來越廣泛的重視。將羥基磷灰石與石墨烯復(fù)合，有望開發(fā)出新型的、同時具備優(yōu)越的吸附性能和導(dǎo)電性能的化學(xué)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(xué)沉淀法制備羥基磷灰石-石墨烯復(fù)合物，并首創(chuàng)性地將復(fù)合物成功應(yīng)用于氣體傳感。得到以下主要結(jié)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(xué)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(yīng)過程中多巴胺修飾層和石墨烯的層片狀結(jié)構(gòu)為HA提供了形核位點(diǎn)，并作為模板介導(dǎo)羥基磷灰石形成特殊的形貌和微結(jié)構(gòu)。兩種合成方法中，多巴胺修飾的石墨烯所處的化學(xué)微環(huán)境不同，形核驅(qū)動力差別大，從而導(dǎo)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)物濃度、pH值、溫度等則可以直接影響形核驅(qū)動力，從而影響產(chǎn)物的物相和微結(jié)構(gòu)。
　　3.羥基磷灰石-石墨烯復(fù)合物在室溫下對多種易揮發(fā)氣體具有明顯的氣敏響應(yīng)。復(fù)合物對氨氣的響應(yīng)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(fù)合物相對化學(xué)沉淀法制備的復(fù)合物對氨氣表現(xiàn)出更高