石墨烯因其高柔韌性、透明度和疏水性而成為下一代氣體傳感器平臺(tái)最有前途的材料之一。然而，石墨烯在氣體傳感中表現(xiàn)出固有的低選擇性。這導(dǎo)致了對(duì)石墨烯上貴金屬裝飾的廣泛開(kāi)發(fā)，以調(diào)節(jié)其表面化學(xué)性質(zhì)，從而提高選擇性。雖然 Pt、Pd 和 Au 等貴金屬已被廣泛用于功能化石墨烯表面，但石墨烯的非貴金屬裝飾仍未得到充分探索。

　　于此，首爾大學(xué)Ho Won Jang等人展示了一種前所未有的室溫自激活石墨烯氣體傳感器，該傳感器由 NiO 納米粒子功能化，并將其應(yīng)用于監(jiān)測(cè)日常生活中氨氣的可穿戴設(shè)備。

　　NiO 功能化的石墨烯微圖案對(duì)氨具有超高的選擇性，低檢測(cè)限為 2.547 ppt。密度泛函理論 (DFT) 計(jì)算表明，電荷耗盡引起的 NiO 和 NH3 之間的強(qiáng)吸引力以及 NiO 的頂點(diǎn)區(qū)域加速了 NH3 分子的吸附。此外，可穿戴石墨烯設(shè)備還展示了檢測(cè)牛肉氨氣排放的能力，當(dāng)氨氣排放超過(guò)特定閾值時(shí)會(huì)觸發(fā)警報(bào)。這項(xiàng)研究提出了利用過(guò)渡金屬氧化物對(duì)石墨烯進(jìn)行功能化，超越了傳統(tǒng)的貴金屬裝飾，并提出了將石墨烯用于可穿戴設(shè)備的潛在可能性。

參考文獻(xiàn)：

S. Kim, Y. Kim, J. Kim, S. J. Kim, T. Kim, J. Sim, S. E. Jun, J. Lim, T. H. Eom, H. S. Lee, G.-H. Lee, B. H. Hong, M.-H. Oh, Y. S. Huh, H. W. Jang, Highly Selective Ammonia Detection in NiO-Functionalized Graphene Micropatterns for Beef Quality Monitoring. Adv. Funct. Mater. 2024, 2407885. 

https://doi.org/10.1002/adfm.202407885