新型的化學納米傳感器可提高環境監測靈敏度新型的化學納米傳感器可提高環境監測靈敏度 時間:2017⑶⑵9 13:16:00
納米材料用于催化和分析已成為當前科技領域的1個研究熱門。近日,瑞典查爾默斯理工大學開發出1種新型的化學納米傳感器,這類技術得益于對原子層厚度納米材料的研究,而這類材料對周圍環境極為敏感。
新型的化學納米傳感器可提高環境監測靈敏度目前已降落到不到20%
這類傳感器是用過渡金屬2硫化物制備的,這類材料與光能產生很強的相互作用,被視為新型傳感器材料,同時制成薄膜時又具有理想的比表面積。相干的研究成果發表在Nature Communication上。
查爾默斯大學的Ermin Malic表示:利用我們的方法可以制作出快速、高效、精準的傳感器。將來這類技術可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2硫化物具有寬的直接帶隙,光照時易于產生電子-空穴束縛態的其形態在3個垂直方向上的尺寸接近相等激子,可作為高效的傳感器材料。這些被激起出來的明亮激子遭到周圍環境的影響,因此過渡金屬2硫化物可用于探測周邊環境。
過渡金屬2硫化物同時也具有光制止的暗激子態,研究小組發現當周圍存在有偶極矩的份子時,這些暗激子態會轉變成明亮激子,在光譜上構成1個明顯的附加峰。
根據研究小組的描寫,這個效應為探測份子提供了便于辨認的光指紋,與傳統的探測方法依賴于峰位的微小變化和強度改變相比,這個方法要高效很多。
研究小組用典型的過渡金屬2硫化物材料2硫化鎢進行了測試,結果表明光指紋現象的確與傳感器材料表明覆蓋的偶極份子數量有關。所制成的部件密度更小、簡支梁缺口沖擊強度更高、曲折額強度和拉伸強度相當
有些乃至能到達0.2%.體積小 隨著偶極份子覆蓋度的增加,暗激子對應的峰轉變成相應的明亮激子所對應的峰,峰位從能量高的1側轉移到能量低的1側。這個效應可以用于直接探測暗激子的散布,反之也能探測相應偶極份子的散布。
查爾默斯大學的Maja Feierabend說道:這個效應為探測空氣環境提供了新思路。我們的方法比依賴于微小光學性質變化的傳統傳感器更有效。
編輯點評
納米傳感器是最近幾年來新興并迅速發展的1種環境分析監測技術,可用于現場原位檢測或監測痕量污染物資,具有良好的發展前景。
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