利用聚苯胺涂层激光诱导石墨烯进行室温氨气检测 | MDPI Sensors

本研究针对室温下氨气(NH₃)检测的需求，开发了一种基于聚苯胺(PANI)电化学修饰激光诱导石墨烯(LIG)的化学电阻纳米复合材料(PANI@LIG)。背景方面，现有PANI基NH₃传感器存在制备工艺复杂、难以规模化的问题。研究目的是开发一种低成本、可扩展、室温工作的柔性气体传感器。通过CO₂脉冲红外激光在聚酰亚胺薄膜上制备LIG电极，再采用电化学沉积法在LIG上原位聚合PANI，形成稳定的复合材料。材料表征(FESEM、拉曼、红外、XPS)证实了PANI的成功负载。气敏测试表明，该传感器在室温下对NH₃具有高灵敏度(检出限2.38 ppb)、良好的选择性、重复性和湿度增强效应。传感机理基于PANI的质子化-去质子化过程。结论是该方法简化了制备流程，所制传感器在环境监测和工业安全领域具有应用潜力。