太原理工大學(xué)杜建平課題組通過將納米顆粒自組裝為網(wǎng)狀氧化鋅和氯氧鉍納米片耦合，構(gòu)筑了氧化鋅/氯氧鉍網(wǎng)格形異質(zhì)結(jié)納米復(fù)合材料，用于微量氨的電化學(xué)傳感檢測，顯示了對氨的高靈敏度響應(yīng)，且具有較低的檢出限。
圖1（a）納米復(fù)合材料合成策略,（b, c）ZnO/BiOCl異質(zhì)結(jié)網(wǎng)狀納米片TEM照片，（d）元素分析和（e）電化學(xué)傳感對不同胺的電流響應(yīng) 氨是一種重要的工業(yè)原料。同時，人體呼出的氨氣也是疾病診斷的重要生理標(biāo)志物。當(dāng)人們接觸氨或胺類化合物時，揮發(fā)性氣體會對人體造成嚴(yán)重危害。因此，低濃度氨的高效監(jiān)測和檢測對健康安全和生態(tài)環(huán)境具有重要意義。 電化學(xué)檢測方法具有操作簡便、響應(yīng)快和成本低等優(yōu)點，是快速識別揮發(fā)性有害物質(zhì)的一種有效方法。然而，要實現(xiàn)高選擇性和高靈敏度對目標(biāo)物進(jìn)行識別，關(guān)鍵是制備高性能的電極傳感材料。半導(dǎo)體氧化物—氧化鋅是理想的氣體傳感材料，對有害氣體和揮發(fā)性有機物的檢測已有較為廣泛的研究，納米氧化鋅具有形貌和納微結(jié)構(gòu)可控及帶隙可調(diào)的特點，在電化學(xué)傳感材料的應(yīng)用中具有潛在的優(yōu)勢。 基于以上背景和問題，太原理工大學(xué)杜建平課題組提出構(gòu)筑骨架形異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過形貌調(diào)控將納米顆粒自組裝成網(wǎng)狀氧化鋅二維材料，并與氯氧鉍納米片進(jìn)行復(fù)合，構(gòu)建了具有網(wǎng)格骨架異質(zhì)結(jié)構(gòu)的ZnO/BiOCl二維納米片復(fù)合材料。這種獨特的二維納米結(jié)構(gòu)和異質(zhì)結(jié)實現(xiàn)了雜化材料能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控和電子傳輸效率的提高。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明，合成的ZnO/BiOCl材料在對不同有機胺的檢測中顯示了對氨的高響應(yīng)，其靈敏度達(dá)到11.8 μA mM?1，檢出限為0.25 μM，這意味著ZnO/BiOCl復(fù)合材料可作為電化學(xué)傳感材料用于不同環(huán)境中對氨的檢測，同時這種構(gòu)建骨架形異質(zhì)結(jié)的策略為合成其他可高效監(jiān)測和檢測低濃度目標(biāo)物的傳感材料提供了新的思路。 論文信息 Constructing Netlike Nanosheets of ZnO/BiOCl with Heterojunction as Robust Material for Electrochemical Amine Detection Md. Maruf Ahmed, Ruihua Zhao, Tian Xing, Prof. Jianping Du Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202202658
