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新型的化学纳米传感器可提高环境监测灵敏度
2022-3-18 阅读(198)
纳米材料用于催化和分析已成为当前科技领域的1个研究热门。近日，瑞典查尔默斯理工大学开发出1种新型的化学纳米传感器，这类技术得益于对原子层厚度纳米材料的研究，而这类材料对周围环境极为敏感。
新型的化学纳米传感器可提高环境监测灵敏度目前已降落到不到20%
这类传感器是用过渡金属2硫化物制备的，这类材料与光能产生很强的相互作用，被视为新型传感器材料，同时制成薄膜时又具有理想的比表面积。相干的研究成果发表在Nature Communication上。
查尔默斯大学的Ermin Malic表示：利用我们的方法可以制作出快速、高效、精准的传感器。将来这类技术可以用于制造环境研究领域高灵敏度有选择性的传感器。
过渡金属2硫化物具有宽的直接带隙，光照时易于产生电子-空穴束缚态的其形态在3个垂直方向上的尺寸接近相等激子，可作为高效的传感器材料。这些被激起出来的明亮激子遭到周围环境的影响，因此过渡金属2硫化物可用于探测周边环境。
过渡金属2硫化物同时也具有光制止的暗激子态，研究小组发现当周围存在有偶极矩的份子时，这些暗激子态会转变成明亮激子，在光谱上构成1个明显的附加峰。
根据研究小组的描写，这个效应为探测份子提供了便于辨认的光指纹，与传统的探测方法依赖于峰位的微小变化和强度改变相比，这个方法要高效很多。
研究小组用典型的过渡金属2硫化物材料2硫化钨进行了测试，结果表明光指纹现象的确与传感器材料表明覆盖的偶极份子数量有关。所制成的部件密度更小、简支梁缺口冲击强度更高、曲折额强度和拉伸强度相当
有些乃至能到达0.2%.体积小 随着偶极份子覆盖度的增加，暗激子对应的峰转变成相应的明亮激子所对应的峰，峰位从能量高的1侧转移到能量低的1侧。这个效应可以用于直接探测暗激子的散布，反之也能探测相应偶极份子的散布。
查尔默斯大学的Maja Feierabend说道：这个效应为探测空气环境提供了新思路。我们的方法比依赖于微小光学性质变化的传统传感器更有效。
编辑点评
纳米传感器是最近几年来新兴并迅速发展的1种环境分析监测技术，可用于现场原位检测或监测痕量污染物资，具有良好的发展前景。
