基于β-Ga?O?/rGO复合材料的近室温高选择性水杨酸甲酯传感技术

《Materials Research Bulletin》：β-Ga?O?/rGO composite based near room temperature and highly selective methyl salicylate sensing

　　

安贾利·古普塔（Anjali Gupta）| 鲁玛·戈什（Ruma Ghosh）

摘要

便携式气体传感器对于在现场快速、灵敏且经济高效地检测挥发性有机化合物（VOCs）至关重要，这些化合物在农业和化妆品等多个领域都有广泛应用。水杨酸甲酯（MeSA）是一种由受胁迫的农作物释放的VOC，同时因其芳香性和抗炎作用而被广泛用于化妆品中，因此需要对其进行检测以监测植物健康状况和确保产品安全。在本研究中，通过简单的水热法合成了β-Ga?O?纳米立方体，并将其与通过化学方法制备的还原氧化石墨烯（rGO）混合，从而制备出了β-Ga?O?/rGO复合电阻传感器。场发射扫描电子显微镜证实了其微观结构；紫外-可见光吸收光谱及Tauc图谱显示，该复合材料的带隙从β-Ga?O?的5.5 eV降低到了3.6 eV，表明两者之间存在强烈的电子相互作用。初步的传感测试表明，在40°C条件下，β-Ga?O?/rGO复合传感器的性能最佳，其对19–250 ppm浓度范围内MeSA的响应强度从1.6增加到了6.3。该传感器对MeSA具有很高的选择性，能够有效区分MeSA与其他常见干扰物质（如CO、NH?、NO?、CO?和β-石竹烯）。