[01652685]功能化石墨烯在气体传感器中应用

1、成果及专利情况 已发表相关学术论文7 篇,申请专利2 项。 2、项目内容 本项目针对湿度（H2O）、氨气（NH3）、甲烷（CH4）、酒精（C2H5OH）和含氮化合物（NOx）等气体检测与监测问题,基于石墨烯的可氧化性和氧化石墨烯的可还原性及不同含氧官能团对气体的敏感性和选择吸附性,研究不同含氧官能团占优势的检测限低、灵敏度高和选择性明显的功能化石墨烯（FG）（包括氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO））的可控制备、背栅型场效应晶体管（FET）结构气敏元件设计和FG 气敏传感器集成技术,以及多气氛特性谱线解析方法等。 获得不同FG 气敏材料阻温性能、电阻率－气体浓度和灵敏度－响应－恢复时间曲线及稳定性,以及不同FET 气敏元件对单一和多气氛气体电阻率随浓度变化的标准特性谱线数据库。重点突破了FG 气敏材料的FET 结构设计、制备及FG 传感器小型化集成技术。 具有灵敏度高、检测限低、响应-恢复时间快、噪声小、尺寸小、耗能低和常温下即可进行检测等诸多优点。 3、成果技术特点（含主要技术指标） 实现对湿度、NH3、CH4、C2H5OH 和NOx 等气体痕量检测,检测精度：0.01%;支持多档量程,在0～10ppm 量程,分辨率达到0.01ppm。 4、应用范围 石墨烯基气体传感器在民用、工业、环境检测等方面都有广泛应用,且生产过程中的前端中间产品,包括氧化石墨、氧化石墨烯溶胶、石墨烯等,各自也具有诸多的优异性能,并在导电、导热、屏蔽、补强、密气密水及吸附过滤等新材料领域具有广泛的用途。 5、技术成熟度 技术成熟,可建厂生产。 6、投资估算及资金来源 以功能化石墨烯气体传感器10 万支规模计,设备投资约500 万,建筑面积约500㎡,操作人员20 人。 7、市场前景及经济效益分析 石墨烯材料具有极大的商业市场,据统计,2014 年全球气体传感器市场规模为18.535亿美元,2020 年市场规模将达到25.124 亿美元,复合增长率为5.2%。 示范生产线建成投产之后,各产品的预期年产量如下： 氧化石墨粉体10 吨,氧化石墨烯水溶胶30 吨,石墨烯复合材料水凝胶1 吨,功能化石墨烯气体传感器10 万支。 预期年产值可达800 万元以上,达到规模化生产后年产值达1.5 亿元。经2～3 年推广应用后,再扩大生产规模,可实现年产值5 亿以上。 8、合作方式 技术转让,建厂设计。 9、联系方式 联系人：彭同江; 联系电话：13550826779