删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

聚二甲基硅氧烷封装石墨烯基柔性红外探测器的制备及其应用

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



采用热还原法在不同退火温度(从100到1200℃)下制备了一系列还原氧化石墨烯(rGO)薄膜,并通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、四探针电阻仪和扫描电镜(SEM)对其进行了表征和分析.随后利用旋涂封装法制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的石墨烯基柔性红外探测器(P-rGO-P),并成功用于红外激光、人体红外辐射、弯曲变化和压力探测.实验结果表明,采用不同温度还原的rGO薄膜封装得到的P-rGO-P柔性红外探测器在近红外(1064 nm)激光照射下均有响应,其中最高的光响应可达2.78 mA/W.此外,P-rGO-P柔性探测器对人体红外辐射和弯曲变化也具有快速、灵敏的响应,并且经过反复弯折仍能保持完整性与响应能力.
关键词: 氧化还原石墨烯, 柔性, 光电转换, 红外探测器, 压力探测器
In this paper, we prepared reduced graphene oxide (rGO) films by first drop-casting graphene oxide (GO)/ethanol dispersion on top of silicon nanowires array, followed by thermal reduction in 95% Ar-5% H2 (volume ratio) atmosphere. A series of rGO thin films were prepared by thermal reduction at different annealing temperatures ranging from 100℃ to 1200℃, and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, four-probe square resistance tester and scanning electron microscopy (SEM). The experimental results indicate that reduction of oxygen-containing groups, dehydrogenation of C-H groups and reconstruction of C=C skeleton occurred significantly on the GO plane. Compared with the insulating GO film, the resistance of rGO thin films decreases greatly, and the sheet resistance of rGO films shows a decreasing trend with increase of reduction temperature. Then, flexible polydimethylsiloxane (PDMS) encapsulated graphene-based devices (P-rGO-P) were fabricated by spin-coating PDMS on the surface of obtained rGO films with evaporated Au interdigital electrodes. The flexible devices maintained the integrity of the rGO films while providing self-supporting characteristics. The rGO film in the device had a clear layered structure, and a certain movable space between the upper and lower PDMS layers. This sandwich structure ensures that when the P-rGO-P flexible detector is bent and squeezed, the rGO film has sufficient buffer space, and would not be subjected to excessive stress arising from adhesion to PDMS. In short, the sandwich structure endows the originally fragile device with excellent flexibility. The P-rGO-P detector was successfully applied to detecting infrared laser irradiation, human body infrared radiation, bending motions and pressure changes. The experimental results showed that the flexible encapsulated P-rGO-P infrared detectors derived from the rGO thin films reduced at varied temperatures all had response to near-infrared (1064 nm) laser irradiation, and the maximum response reached up to 2.78 mA/W. In addition, the P-rGO-P flexible detector also demonstrated fast and sensitive response to human body infrared radiation and bending changes, and could maintain its integrity and responsiveness after repeated bending.
Key words: reduced graphene oxide, flexibility, photoelectric conversion, infrared detector, strain detector


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/光谱 光电 激光 辐射 实验

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 磷光软盐配合物及其光电应用研究
    摘要/Abstract磷光软盐配合物是一种通过静电力和范德华力结合的带有相反电荷金属配合物的光电材料,它们的发射光谱通常由两个独立部分组成.与单组分磷光金属配合物相比,磷光软盐配合物含有更丰富的激发态,不同组分之间还存在能量传递过程.最近几年,磷光软盐配合物作为一类新兴的光电材料,在不同的光电领域表 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表面增强拉曼光谱检测二噁英类化合物研究进展
    摘要/Abstract以二噁英及二噁英类多氯联苯为代表的持久性有机污染物(POPs),具有致畸、致癌、致突变的性质,被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物.POPs通过环境进入食物链对食品安全造成威胁和影响.以表面增强拉曼光谱(SERS)为代表的新型快速检测技术具有高灵敏分析的特点.本综述总结了近年来 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 环状芴基张力半导体拉曼光谱理论与实验研究
    摘要/Abstract环状芴基张力半导体由于其特殊的分子结构,发射状排布的p轨道和纳米级空腔等诸多特点,引起了科学家广泛的关注.相对于直链型芴基半导体,环状芴基张力半导体展现出独特的光电性质.然而,迄今为止其振动性质没有被报道.对四元环芴的晶体与直链四聚芴粉末样品进行拉曼光谱表征和归一化处理,并结合 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 微流控芯片结合表面增强拉曼光谱实时监测α-苯乙醇的微量合成反应
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)因极高的检测灵敏度且能够提供丰富的分子结构信息,可实现原位、实时监测等优点而成为广受关注的痕量分析工具.本文发展了基于微流控和SERS的联用技术,实现了微有机合成反应的现场监测.以磁性核壳纳米粒子Fe3O4@Ag为SERS基底,通过外加磁场调控富集实 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 纳米孔技术对PD-1抗原抗体结合检测的实验研究
    摘要/Abstract肿瘤的免疫疗法是利用人体自身的免疫系统去治疗肿瘤的一种方法,程序性死亡受体1(PD-1)是肿瘤免疫疗法中的一种免疫检查点,利用PD-1或PD-L1的单克隆抗体,可以阻断PD-1/PD-L1信号通路,恢复T细胞的免疫杀伤功能,实现肿瘤的免疫治疗.为了研究PD-1抗体药物与人体PD ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Au/Ag复合纳米笼在表面增强拉曼光谱中的应用
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于贵金属纳米结构基底对被检测物进行高灵敏度检测的一种方法.具有特殊纳米结构的贵金属表面受到激光的照射时,金属表面的自由电子会受到极大的振荡,当入射光频率与振荡频率相近时,则会发生表面等离子体共振现象(SPR),使金属表面的局域电场强度极大 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 钙钛矿材料组分调控策略及其光电器件性能研究进展
    摘要/Abstract近年来,钙钛矿太阳电池的光电转换效率取得了爆发式增长,这与电池中钙钛矿薄膜的制备工艺和材料组分密切相关.关于钙钛矿薄膜的制备方法,相关的研究报道及综述较多,然而钙钛矿材料组分调控方面的研究梳理工作相对缺乏.本综述总结了近年来不同组分体系钙钛矿材料的研究进展,包括有机无机铅卤钙钛 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 量子阱单激子光增益实现超低阈值连续波激光
    摘要/Abstract胶质纳米晶光增益材料对于开发新一代的高效激光器前景巨大.采用外延生长法制备原子尺寸厚度的Ⅱ型CdSe/CdTe复合纳米片,研究该异质结构的光学性质及其对应的电荷动力学过程,以此探讨其光增益性能及激光应用潜能.光谱结果表明,Ⅱ型纳米片有效的电子与空穴分离结构使其表现出较大的斯托克 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表面增强拉曼光谱与高效液相色谱联用技术在Suzuki偶联反应实时
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)因极高的检测灵敏度及丰富的光谱指纹信息而在物质的结构鉴定方面得到广泛应用,但对于复杂混合物的SERS光谱解析仍存在较大挑战,因此并不能有效用于直接实时监测化学反应过程.本工作以有序Au纳米粒子二维阵列膜为基底,将SERS技术与高效液相色谱(HPLC) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 基于碳量子点的稳定高效全色随机激光
    摘要/Abstract以本征态发光的高量子产率的碳量子点为激光增益介质,Au-Ag双金属多孔纳米线为散射颗粒,在纳秒激光的脉冲下,首次实现了基于碳量子点的全色随机激光.其中,蓝、绿、红三基色的发射半峰宽分别为2.5、1.9、2.3nm,阈值分别为0.27、0.21、0.58MW/cm2.激光照射60 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14