新型的化學納米傳感器可(kě)提高環境監測靈敏度
【中國(guó)化工儀器網 行業動态】納米材料用于催化和分(fēn)析已成爲當前科(kē)技領域的一個研究熱(rè)點。近日(rì)，瑞典查爾默斯理(lǐ)工大(dà)學開發出一種新型的化學納米傳感器，這種技術(shù)得(de)益于對原子層厚度納米材料的研究，而這種材料對周圍環境極其敏感。
新型的化學納米傳感器可(kě)提高環境監測靈敏度
這種傳感器是用過渡金屬二硫化物制備的，這種材料與光(guāng)能發生(shēng)很強的相(xiàng)互作(zuò)用，被視爲新型傳感器材料，同時制成薄膜時又具有理(lǐ)想的比表面積。相(xiàng)關的研究成果發表在Nature Communication上。
查爾默斯大(dà)學的Ermin Malic表示：“利用我們的方法可(kě)以制作(zuò)出快(kuài)速、高效、精準的傳感器。将來(lái)這種技術(shù)可(kě)以用于制造環境研究領域高靈敏度有選擇性的傳感器。”
過渡金屬二硫化物具有寬的直接帶隙，光(guāng)照(zhào)時易于産生(shēng)電子-空穴束縛态的激子，可(kě)作(zuò)爲高效的傳感器材料。這些被激發出來(lái)的“明亮”激子受到周圍環境的影(yǐng)響，因此過渡金屬二硫化物可(kě)用于探測周邊環境。
過渡金屬二硫化物同時也具有光(guāng)禁止的“暗”激子态，研究小組發現當周圍存在有偶極矩的分(fēn)子時，這些“暗”激子态會轉變成“明亮”激子，在光(guāng)譜上形成一個明顯的附加峰。
根據研究小組的描述，這個效應爲探測分(fēn)子提供了便于識别的光(guāng)指紋，與傳統的探測方法依賴于峰位的微小變化以及強度改變相(xiàng)比，這個方法要高效得(de)多。
研究小組用典型的過渡金屬二硫化物材料二硫化鎢進行了測試，結果表明光(guāng)指紋現象的确與傳感器材料表明覆蓋的偶極分(fēn)子數量有關。
随着偶極分(fēn)子覆蓋度的增加，暗激子對應的峰轉變爲相(xiàng)應的明亮激子所對應的峰，峰位從(cóng)能量高的一側轉移到能量低的一側。這個效應可(kě)以用于直接探測暗激子的分(fēn)布，反之也能探測相(xiàng)應偶極分(fēn)子的分(fēn)布。
查爾默斯大(dà)學的Maja Feierabend說(shuō)道：“這個效應爲探測空氣環境提供了新思路(lù)。我們的方法比依賴于微小光(guāng)學性質變化的傳統傳感器更有效。”
編輯點評
納米傳感器是近年(nián)來(lái)新興并迅速發展的一種環境分(fēn)析監測技術(shù)，可(kě)用于現場原位檢測或監測痕量污染物質，具有良好的發展前景。
(原文标題：超薄納米材料提高環境監測靈敏度)
（來(lái)源：中國(guó)光(guāng)學期刊）
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