1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人们生活水平的提高，人们对于生产生活安全日益重视，然而，生产生活方面的安全隐患屡见不鲜，危及人们的生命财产安全。而在这些安全隐患之中，易燃易爆气体和有毒气体的检测、监控、报警尤为重要，人们对于高敏感高响应的气敏传感器的需求十分迫切^[1]。但传统的传感器存在一致性差、体积和功耗较大等各方面的不足，已经很难满足要求^[2]。近年来国内气体传感器发展迅速，在材料开发及气敏机理基础上，不断开发新型气敏元件及其传感器，以提高气敏元件的灵敏度、选择性、稳定性、降低工作温度及缩短响应/恢复时间，从而制得高敏感度高性能的气敏传感器。

目前，气敏材料主要还是以金属氧化物半导体为主。这种材料可以作为气敏材料，是因为材料表面可以吸附氧气，氧气与金属氧化物反应生成o^2-离子，这种o^2-离子与目标气体可以进行反应，从而改变了表面附近的电子浓度，使电阻产生显著的变化^[3]。但是金属半导体氧化物只有在较高的温度下才能有较高的灵敏度和稳定性，对气敏元件的微型化不利，并增加了在高温环境下燃烧或爆炸的危险性^[3]。

近年来备受研究者们关注的石墨烯，作为一种二维层状材料，具有较大的比表面积、优良的导电性能^[3-5]、较低的电噪声^[9]等优点。由hummers法制备的石墨烯，在其表面上有许多基团，从而为气体分子提供了活性位点^[6]，所以相对于金属氧化物半导体气敏传感器来说，以石墨烯为基体的气敏传感器可明显降低响应温度。例如，纯石墨烯气敏传感器能在室温至100 ℃的范围内探测出2.5 ppm至50 ppm的no₂。^[16,17]

2. 研究的基本内容与方案

材料制备： 采用hummers法制备石墨烯材料，采用热注射法制备cu-sb-s量子点材料，并选择合适的表面活性剂，采用溶剂热法将两种材料进行复合得到cu-sb-s量子点/石墨烯纳米复合材料。将制得的材料涂在预涂有叉指电极并连有铂丝的氧化铝陶瓷管上，制成气敏元件。

材料表征：对cu-sb-s量子点/石墨烯复合材料进行物象结构表征和气敏性能测试，通过xrd、tem、fesem、xps、ftir、raman等表征手段对其形貌及结构进行了分析，并利用ws-30a对制得的气敏元件的气敏性能进行测试。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-5周：按照设计方案，制备cu-sb-s量子点/石墨烯复合材料。

第6-10周：采用xrd、fesem等测试技术对复合材料的物相、结构进行表征，利用ws-30a对复合材料气敏性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[2] 龚树萍, 邱原, 周东祥. cu/sb掺杂sno₂纳米晶薄膜的h₂s气敏特性[j]. 电子元件与材料, 2007, 26(11): 4-7.

[3] huang q, zeng d, li h, et al. room temperature formaldehyde sensors with enhanced performance, fast response and recovery based on zinc oxide quantum dots/graphene nanocomposites[j]. nanoscale, 2012, 4(18): 5651-5658.

[4] zhu y, murali s, cai w, et al. graphene and graphene oxide: synthesis, properties, and applications[j]. advanced materials, 2010, 22(35): 3906-3924.