氧化石墨烯薄膜材料作為電化學氣體傳感器的新型固態電解質

背景：

某大學首次將氧化石墨烯薄膜材料作為固態電解質組裝到全固態電化學氣體傳感器中。這種氣體傳感器在便攜式氣體檢測儀，尤其是呼氣酒精檢測儀中展現出良好的應用前景。氣體傳感器可用來檢測各種氣體成分及濃度，并應用于諸多領域，例如汽車，航空，安檢，環境，食品，醫藥安全等等。其中，電化學氣體傳感器因為利用了微型燃料電池的原理獲得與氣體含量直接相關的輸出信號而獲得了廣泛應用。

電化學氣體傳感器

電解質作為一個重要的組成部分，在電化學氣體傳感器中起到了離子導通的重要作用。傳統的固態電解質需要高溫來維持離子傳導率，高能耗使其不適合便攜式的設備；傳統的液態電解質又存在漏液不穩定等問題。因此，研發一種室溫高離子傳導率的固態電解質有助于開發適用于便攜式器件的全固態電化學氣體傳感器。

針對這一問題，某大學課題組制備了一種磺酸功能化的自支撐氧化石墨烯薄膜材料并首次將其作為固態電解質組裝到全固態電化學氣體傳感器中。這種功能化氧化石墨烯薄膜可以在室溫下高效快速的傳導質子，同時阻礙檢測氣體分子（乙醇）的透過。

作用：

這種基于直接乙醇燃料電池原理而設計的電化學氣體傳感器，可以對乙醇分子做出快速而靈敏的響應。不但其輸出信號與乙醇蒸氣濃度呈現出線性關系，而且其檢出限可以到達25ppm。并且相對于丙酮蒸氣，這種電化學氣體傳感器表現出對乙醇卓越的選擇性。

因此，這種傳感器在便攜式氣體檢測儀，尤其是呼氣酒精檢測儀中展現出良好的應用前景。與此同時，這項研究成果也為研究石墨烯衍生物在氣體傳感器中的應用提供了一種新的途徑。

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