ساخت و مطالعه حسگر بخار آب انعطاف پذيربر پايه ي اكسيد گرافن جزئي كاهش يافته

Fabrication and characterization of graphene oxide-based flexible humidity sensor

در اين پژوهش، حسگر رطوبت انعطاف پذير برپايه ي اكسيد گرافن كه به روش گرمايي به طور جزيي كاهش يافته را گزارش مي دهيم. لايه حسگري به روش لايه نشاني چرخشي بر روي زيرلايه اي از جنس پلي ايميد به نام تجاري كپتون نشانده شد. سطح ساختارهاي دو بعدي لايه ها با ميكروسكوپ نيروي اتمي مشاهده و كاهش اكسيد گرافن با طيف پراش اشعه X تاييد گرديد. خواص حسگري به رطوبت براي نمونه هاي مختلف با دماهاي پخت متفاوت 125، 150، 170 و 200 در دماي اتاق اندازه گيري شد. مشاهده شد كه نمونه جزئاً كاهش يافته در دماي 150 از پاسخ بالاتر در حدود 10.9% و زمان هاي پاسخ و بازگشت 18 و 19 دقيقه به ترتيب برخوردار است. با توجه به رفتار حسگرهاي ساخته شده، افزايش فواصل بين لايه هاي اكسيدگرافن در اثر جذب بخار آب به عنوان سازوكار حسگري حاكم پيشنهاد شد.

In this research, a room-temperature flexible humidity sensor using partially reduced grapheme oxide (GO) is reported. Sensing layer was deposited onto Kapton substrate by spin coating method. Topography of the sensing layer was observed by atomic force microscopy (AFM) and its partial reduction was confirmed by X-ray diffraction (XRD) diagram. Humidity sensing properties of the samples with different annealing temperature ranges from 125-200 were measured at room temperature. The sample which was reduced at 150 presented higher response about 10.9% and shorter response and recovery times (i.e. 18 and 19 min, respectively). Considering the observed sensing behavior, increasing the distance between graphene layers through adsorption of the water molecules is suggested as the dominant sensing mechanism.