石墨烯具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，比如高的載流子流動(dòng)能力以及機(jī)械強(qiáng)度。而與其結(jié)構(gòu)類似的二維材料近年來(lái)因其優(yōu)異的性質(zhì)以及在電子器件中的廣闊應(yīng)用而備受關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)層狀過(guò)渡金屬硫化物，如二硫化鉬，在許多器件應(yīng)用中可用來(lái)代替石墨烯。今年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，將石墨烯與二維材料復(fù)合，可得到具有多功能特性的復(fù)合材料。例如石墨烯-硫化鉬凝膠已經(jīng)在析氫催化、超級(jí)電容器、儲(chǔ)鋰以及DNA檢測(cè)等領(lǐng)域有廣泛研究。

探氣體測(cè)器也是今年來(lái)的研究方向之一。二氧化氮是一種常見(jiàn)的有毒氣體，空氣中存在較低濃度的二氧化氮即可引發(fā)支氣管炎、肺氣腫、呼吸道刺激等疾病。因此，在安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)際應(yīng)用中，需要快速、可靠、可檢測(cè)低濃度的二氧化氮?dú)怏w的檢測(cè)裝置。以往報(bào)道的石墨烯以及二硫化鉬基場(chǎng)效應(yīng)晶體管探測(cè)器具有較慢的響應(yīng)以及響應(yīng)時(shí)間，且在室溫溫度下甚至沒(méi)有響應(yīng)。通過(guò)加熱器件可以實(shí)現(xiàn)快速的響應(yīng)以及恢復(fù)，但是這也會(huì)使得已經(jīng)吸附的物質(zhì)加速脫附，不利于氣體檢測(cè)。

加州大學(xué)伯克利分校RoyaMaboudian課題組首次提出，使用高比表面的二硫化鉬-石墨烯凝膠，可實(shí)現(xiàn)二氧化氮在超低濃度下的檢測(cè)，氣體探測(cè)器件具有極高的快速響應(yīng)能力以及恢復(fù)次數(shù)。高質(zhì)量石墨烯凝膠作為骨架，具有極高的比表面積，多孔特性，高的電導(dǎo)率以及熱導(dǎo)率。將石墨烯表面覆蓋單層或者少層二硫化鉬，可提高其敏感以及氣體選擇性能。氣體探測(cè)器具有極低的二氧化氮探測(cè)極限（大約50 ppb），并且在室溫以及200℃下都可使用。在200℃條件下，器件具有很好的響應(yīng)以及恢復(fù)（小于一分鐘）。

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