基于聚吡咯还原氧化石墨烯杂化物的氢键诱导室温检测DMMP( Hydrogen bonds-induced room-temperature detection of DMMP based on polypyrrole-reduced graphene oxide hybrids )

Zhimin Yang Yaqing Zhang Shang Gao Liang Zhao Tong Zhang

发展快速响应、高灵敏度和高选择性的有机磷气敏传感器是非常必要的，其中具有特殊载流子迁移率的二维石墨烯基材料被认为是室温有机磷检测的候选材料。然而，制备具有优良传感性能的石墨烯气敏传感器对有机磷的检测具有挑战性。在此，我们发展了一种自氧化还原策略，通过水热处理过程中吡咯与GO之间的氧化还原反应来合成聚吡咯修饰还原氧化石墨烯杂化物（PPy-rGO）。这种自氧化还原策略使PPy和rGO之间通过π-π相互作用形成了真实的界面结构，而不含传统氧化/还原剂中的杂质。最重要的是，这种PPy-rGO杂化物可以作为室温下检测甲基膦酸二甲酯(DMMP)的新型传感材料。特别地，PPY-RGO传感器对100 ppm DMMP的响应可达12.9%，比原始的RGO传感器提高了3倍。同时，基于PPY-RGO的传感器具有响应时间/恢复时间短（43/75 s）,检测限低（5 ppm）,重复性好和选择性高的特点。结合FT-IR和N2吸附等温线，从以下两个方面对PPy-rGO杂化物的增强DMMP传感性能进行了总结。首先，PPy-rGO杂化物与DMMP分子之间氢键的形成调节了DMMP的吸附/解吸。其次，在rGO基体中引入PPy增加BET比表面积有利于DMMP在传感材料中的扩散。我们的工作将为合理开发石墨烯基室温有机磷检测材料提供一种新的策略。

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