新型的化學納米傳感器可提高環(huán)境監(jiān)測靈敏度

  納米材料用于催化和分析已成為當前科技領域的一個研究熱點。近日，瑞典查爾默斯理工大學開發(fā)出一種新型的化學納米傳感器，這種技術得益于對原子層厚度納米材料的研究，而這種材料對周圍環(huán)境極其敏感。
  新型的化學納米傳感器可提高環(huán)境監(jiān)測靈敏度　　　　這種傳感器是用過渡金屬二硫化物制備的，這種材料與光能發(fā)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。相關的研究成果發(fā)表在Nature Communication上?！　　　〔闋柲勾髮W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。將來這種技術可以用于制造環(huán)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，光照時易于產(chǎn)生電子-空穴束縛態(tài)的激子，可作為高效的傳感器材料。這些被激發(fā)出來的“明亮”激子受到周圍環(huán)境的影響，因此過渡金屬二硫化物可用于探測周邊環(huán)境。　　　　過渡金屬二硫化物同時也具有光禁止的“暗”激子態(tài)，研究小組發(fā)現(xiàn)當周圍存在有偶極矩的分子時，這些“暗”激子態(tài)會轉變成“明亮”激子，在光譜上形成一個明顯的附加峰。　　　　根據(jù)研究小組的描述，這個效應為探測分子提供了便于識別的光指紋，與傳統(tǒng)的探測方法依賴于峰位的微小變化以及強度改變相比，這個方法要高效得多?！　　　⊙芯啃〗M用典型的過渡金屬二硫化物材料二硫化鎢進行了測試，結果表明光指紋現(xiàn)象的確與傳感器材料表明覆蓋的偶極分子數(shù)量有關?！　　　‰S著偶極分子覆蓋度的增加，暗激子對應的峰轉變?yōu)橄鄳拿髁良ぷ铀鶎姆?，峰位從能量高的一側轉移到能量低的一側。這個效應可以用于直接探測暗激子的分布，反之也能探測相應偶極分子的分布?！　　　〔闋柲勾髮W的Maja Feierabend說道：“這個效應為探測空氣環(huán)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(tǒng)傳感器更有效。”　　　　編輯點評　　　　納米傳感器是近年來新興并迅速發(fā)展的一種環(huán)境分析監(jiān)測技術，可用于現(xiàn)場原位檢測或監(jiān)測痕量污染物質，具有良好的發(fā)展前景?！　?/span>