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近年来大气污染（NO2等有毒气体）在中国是危害人体健康的一个重要因素,使用传感器对有毒气体进行检测是一种行之有效的办法,目前市场上常见的传感器具有工作温度偏高,体积较大等问题,因此新型气敏材料的研究非常重要。石墨烯因具有独特的电学性质、大的比表面积,在气敏传感领域有广阔的应有前景和学术价值。已有的研究表明,单层石墨烯探测NO2气体时,具有响应度较低,探测下限较高,解吸附时间较长等问题,使用掺杂石墨烯和石墨烯复合材料可以有效地改善石墨烯气敏特性。本论文首先阐述了石墨烯的基本性质、国内外发展现状、石墨烯的改性方法。使用量子力学中第一性原理计算分析石墨烯的能带结构和NO2气敏特性。进而以化学气相沉积法（CVD）制备的单层石墨烯为材料,通过湿法转移制备出单层、氮掺杂单层、双层石墨烯气敏传感器;通过光学显微镜,拉曼光谱等方法表征验证制备的石墨烯具有大面积,高质量,无杂质等优点。在石墨烯复合材料方面,选择了同为二维材料的过渡金属硫化物SnSe2;使用液相超声剥离法制备出SnSe2量子点作为复合石墨烯的纳米材料。通过实验分别测试几种材料的气敏特性,对比改性石墨烯较单层石墨烯在响应度,探测下限,解吸附时间的改善,除使用改性的方法来改善石墨烯气敏特性外,本论文还采用了紫外光照射双层石墨烯的方法,来缩短双层石墨烯的解吸附时间。结果表明,对比单层石墨烯,氮掺杂石墨烯和在紫外光照射下的双层石墨烯在解吸附时间特性上缩短了两个数量级,探测下限从ppm量级拓展到ppb量级,双层石墨烯和SnSe2量子点/石墨烯复合材料在响应度特性上提高了4-10倍。本论文为化学气相沉积法制备的石墨烯气敏材料在性能改善方向开拓了新的思路和方法,为提高石墨烯气敏特性,特别是解吸附特性提供了新的实验依据;同时,希望能在石墨烯气敏传感器的发展贡献上自己的一份力量。