新材料及其应用

本发明属于气体传感器技术领域，尤其涉及一种二氧化钛纳米管‑氧化石墨烯的制备方法及应用。本发明先分别制备二氧化钛纳米管和氧化石墨烯，再将二氧化钛纳米管与氧化石墨烯复合，使得材料中二氧化钛纳米管附着在氧化石墨烯上或穿插在氧化石墨烯纳米层间，构成立体结构，同时会形成无数二氧化钛纳米管与氧化石墨烯之间的pn结面，在微观结构上二氧化钛纳米管与氧化石墨烯中间形成很多空间电荷区；氧化石墨烯可以增强二氧化钛纳米管的导电性，从而增加在与气敏气体接触时所产生的电子电荷转移，使得二氧化钛纳米管‑氧化石墨烯作为气体传感器时的气敏性能提高，并降低气体传感器的工作温度，使该气体传感器能够在室温下工作。

传统的半导体氧化物气体传感器需要较为苛刻的工作环境，而且选择性差，随着人们工业化生产和生活质量要求的提高，传统的气体传感器已经不能满足人们的生产和生活需求。因此，随着时代的进步，持续性研发新型灵敏度高、寿命长、简单便携的气体传感器，成为科研人员的研究重点。

TiO2纳米材料在气体传感器领域的研究由来已久，包含各种形态的TiO2气敏元件的气体传感器发展迅速，如空心球结构TiO2、TiO2纳米管、TiO2纳米片层等。但是传统的TiO2纳米材料气体传感器的气敏性能有待提高，而且工作温度较高。

与现有技术相比，此技术产生的效益：本发明提供了一种二氧化钛纳米管‑氧化石墨烯的制备方法，本发明先分别制备二氧化钛纳米管和氧化石墨烯，再将二氧化钛纳米管与氧化石墨烯复合，制备得到的二氧化钛纳米管‑氧化石墨烯材料中，二氧化钛纳米管附着在氧化石墨烯上或穿插在氧化石墨烯纳米层间，构成立体结构，同时会形成无数二氧化钛纳米管与氧化石墨烯之间的pn结面，在微观结构上二氧化钛纳米管与氧化石墨烯中间形成很多空间电荷区；

本发明的方法中，在氧化石墨烯与二氧化钛纳米管复合过程中，可以控制其大小以及微观形貌；氧化石墨烯可以增强二氧化钛纳米管的导电性，从而增加在与气敏气体接触时所产生的电子电荷转移，使得二氧化钛纳米管‑氧化石墨烯在作为气体传感器时的气敏性能提高，并降低气体传感器的工作温度，使该气体传感器能够在室温下工作。