第27卷第6期粉末冶金材料科学与工程2022年12月Vol.27No.6MaterialsScienceandEngineeringofPowderMetallurgyDec.2022DOI:10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2022042黑磷烯尺寸对黑磷烯/羟基磷灰石混合物气敏性能的影响吴江松，谭彦妮，吕剑锋(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)摘要：采用水热法制备短棒状羟基磷灰石(HA)，通过液相剥离法制备黑磷烯(blackphosphorene,BP)，并采用不同的离心速率分离出具有不同尺寸的BP。制备BP质量分数为7.0%的BP/HA混合物，用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜和拉曼光谱对混合物的物相组成、微观形貌和结构进行表征，同时使用气体传感系统研究纯HA以及含有不同尺寸BP的BP/HA混合物的气体传感特性。结果表明，加入BP可显著提高HA对氨气的响应，BP的尺寸越小，对HA气敏性能的提升越大。其中BP-10000/HA对浓度(气敏实验所用空气中氨气的体积分数)为100×10−6的氨气的响应高达58.7%，当氨气浓度上升到1000×10−6后，响应高达98.3%。BP尺寸越小，气敏性能越好，可能是由于具有更大的比表面积，因而具备更多的活性位点。总之，BP可显著提升HA的气敏性能，BP/HA混合物是一种很有前途的室温气敏材料。关键词：羟基磷灰石；黑磷烯(BP)；室温；氨气；气敏中图分类号：TQ174文献标志码：A文章编号：1673-0224(2022)06-620-10Effectofsizeofblackphosphoreneongassensitivityofblackphosphorene/hydroxyapatitehybridWUJiangsong,TANYanni,LYUJianfeng(StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Inthiswork,rod-shapedhydroxyapatite(HA)waspreparedbyhydrothermalmethod,andblackphosphorene(BP)withdifferentsizeswaspreparedbyliquid-phaseexfoliationandseparatedbyadoptingdifferentcentrifugationspeed.BP/HAhybridwaspreparedwithBPat7.0%massfraction.Thephasecomposition,micro-morphologyandstructureofBP/HAwerecharacterizedusingX-raydiffraction,scanningelectronmicroscopy,transmissionelectronmicroscopy,atomicforcemicroscopyandRamanspectroscopy.ThegassensingpropertiesofpureHAandBP/HAwithdifferentsizesofBPwereinvestigatedusingagassensingsystem.TheresultsshowthattheadditionofBPsignificantlyimprovestheresponseofHAtoammonia,andthegas-sensingperformanceofHAisimprovedthemostwiththeadditionofBPwithsmallersize...
