哈工大研发石墨烯为载体的石蕊试纸类色变传感器

2013-09-16 15:24 院校科研   

导读生活环境中产生的气态有机污染物,对环境和人类健康都造成一定危害。近日,哈尔滨工业大学研究人员成功研发出一种以石墨烯为载体的石蕊试纸类的色变传感器。  

生活环境中产生的气态有机污染物,对环境和人类健康都造成一定危害。近日,哈尔滨工业大学研究人员成功研发出一种以石墨烯为载体的石蕊试纸类的色变传感器。该新型色变传感器可以方便而灵敏地检测生活环境中的气态有机污染物。研究成果日前发表于《先进功能材料》。

记者在基础交叉科研院微纳米技术研究中心见到了这种“神奇”试纸。试纸为蓝色,大小如同日常生活中可见到的测试酸碱度的PH试纸一样。随后,课题组成员、博士生王晓娜将一片试纸放入玻璃瓶内,当试纸遇到玻璃瓶内的有毒气体时,立即变成了粉红色。据介绍,当有毒气体浓底越高时,试纸的颜色也就变得越深。

“看上去这只是一张普通的试纸,但是它却很有科技含量。”王晓娜告诉记者,它是以石墨烯为载体的石蕊试纸类的色变传感器,石墨烯是目前世界上已知的最薄却也是最坚硬的纳米材料,也是目前全世界研究的热点。

该课题负责人胡平安教授表示。随着百姓对健康越来越关注,越来越多的家庭在装修后进行室内环境检测,这种检测收费并不便宜,还需要几天的时间。“是否能找到一种方便、灵敏又便宜的检测试法。”课题组想到了测试酸碱度的PH试纸,而石墨烯这种新材料可与室内环境和检测目标更好的接触,从而提高检测灵敏性。 “室内空气中即使有0.01%的污染也会被检测出来……”胡平安说。

有机有毒气体是室内环境及空气中的重要污染源有机污染物(简称 POPs)是指具有长期残留性是指具有长期残留性、Pollutants,简称POPs)是指具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,并通过各种环生物蓄积性、半挥发性和高毒性,境介质(大气、土壤等)境介质(大气、水、土壤等)能够长距离迁移并对人类健康和环境造成严重危害的天然或人工合成的有机化合物。研发应用于有机污染物的简易而灵敏的检测方法对人体健康保护具有重要的意义。

目前,该课题组制成的试纸是石墨烯与聚丁二炔的复合薄膜,主要针对实验内常见的有机化学污染物。对于室内装修污染最常见的甲醛等污染,研发人员说,只要变换一下这种石墨烯复合薄膜反应物质即可。制造这种薄膜的成本也很低廉,一小片试纸只需几毛钱。据了解,这种以石墨烯为载体的石蕊试纸类的色变传感器在全球也是首次研发。

为此,哈工大基础交叉科研院微纳米技术研究中心胡平安课题组在国家自然科学基金委和“973”项目的支持下,对石墨烯等二维结构材料进行了深入系统研究,最终研发出了基于类石墨烯硫化镓超薄片的新型刚性及柔性光电器件。实验结果显示,这种器件性能大大超过了目前文献报道的其他二维材料(如石墨烯、二硫化钼等)。

标签:  有机污染物[4]    污染源[1]    传感器[4]
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