多壁碳纳米管/氧化石墨烯/硅橡胶复合薄膜湿敏性能研究

潘良¹，孙晓君¹，施云波²，张慧¹

1. 哈尔滨理工大学化学与环境工程学院,绿色化工技术黑龙江省高校重点实验室2. 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院

摘 要：采用化学修饰的多壁碳纳米管（o-MWCNTs）与Hummers法制备的氧化石墨烯（GO）超声混合,加入室温硫化硅橡胶（RTV）,利用溶液共混法制备具有湿敏特性的o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜。借助于透射电子显微镜（TEM）、红外吸收光谱（FT-IR）等分析手段分别对化学修饰的多壁碳纳米管及氧化石墨烯进行表征,并对基于o-MWCNTs/GO/RTV的复合薄膜的湿敏性能及湿敏机理进行了探讨。结果表明,混酸处理后的碳纳米管端口打开,侧壁和开端处产生羧基和羟基等官能团,有利于水分子的吸附,同时也有利于与GO表面的基团作用,形成三维的纳微米结构,提高了碳纳米管与硅橡胶基体的相容性,使所制备的o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜灵敏度提高。当相对湿度在23%⁸7%的范围,m（GO）∶m（o-MWCNTs）=1∶3时,o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜的湿滞为5%RH,灵敏度为0.3152/%RH,响应时间和恢复时间分别为4和27 s。

关键词：多壁碳纳米管;氧化石墨烯;硅橡胶;薄膜;湿度传感器;