研究背景
鈣鈦礦材料因其優(yōu)異的光電性能、超高的熒光量子產(chǎn)率、長的載流子壽命、高的電荷遷移率等性質(zhì),近年來成為光電傳感領(lǐng)域的熱點功能材料之一。然而,鈣鈦礦作為一類離子型半導(dǎo)體材料,環(huán)境敏感性大大限制了其應(yīng)用范圍。
成果簡介
基于此,湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院電化學(xué)與電分析化學(xué)團隊通過溶劑輔助法驅(qū)動還原氧化石墨烯(rGO)發(fā)生自卷曲行為,將溴化銫鉛(CsPbBr3)量子點卷入其內(nèi)部,形成一種新型CsPbBr3/rGO納米卷軸。該卷軸材料在水環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時也表現(xiàn)出大大增強的光電響應(yīng)能力。通過密度泛函理論計算,深入剖析了該復(fù)合材料的界面電子相互作用過程,明確了界面的電荷分布與轉(zhuǎn)移過程,闡明了信號響應(yīng)機制。結(jié)合分子印跡技術(shù),構(gòu)建了超高靈敏光電化學(xué)傳感平臺,實現(xiàn)了對花生、玉米不同食品樣品基質(zhì)中真菌毒素超痕量污染(黃曲霉毒素 B1和赭曲霉毒素A)的精準(zhǔn)監(jiān)測,且高濃度干擾物質(zhì)環(huán)境下傳感方法仍具備優(yōu)異的選擇性。
該工作得到國家自然科學(xué)基金面上項目和湖北省重點研發(fā)項目的資助。該成果以“Water-Stable CsPbBr3/Reduced Graphene Oxide Nanoscrolls for High-Performance Photoelectrochemical Sensing”(水穩(wěn)定的溴化銫鉛/還原氧化石墨烯納米卷軸用于高性能光電化學(xué)傳感)在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊Adv. Funct. Mater.《先進功能材料》。化學(xué)化工學(xué)院“十年樹人計劃”博士生毛樂寶和博士后肖遙為論文共同第一作者,陳苗苗副教授為獨立通訊作者,湖北大學(xué)為第一單位。
圖文導(dǎo)讀
圖1 CsPbBr3/rGO納米卷軸用于高性能光電化學(xué)傳感檢測真菌毒素
陳苗苗副教授為湖北大學(xué)電化學(xué)與電分析化學(xué)團隊骨干成員,近年來聚焦農(nóng)產(chǎn)品和食品中真菌毒素這一重要風(fēng)險因子,交叉融合食品科學(xué)、納米科技、電化學(xué)分析等多學(xué)科前沿方法,研制了系列高性能信號響應(yīng)探針材料,建立了花生、牛奶以及食用油等復(fù)雜食品基質(zhì)中真菌毒素的超痕量分析理論與精準(zhǔn)傳感檢測方法,解決了農(nóng)產(chǎn)品和食品安全檢測中基質(zhì)干擾大、傳感識別效率不高、準(zhǔn)確度不足等問題。近年來以第一或通訊作者在Chemical Society Reviews、Food Chemistry、Chemical Engineering Journal、Analytical Chemistry等國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文16篇,累計IF 191.680。2019年入選湖北省省級人才,近五年主持國家自然科學(xué)基金面上項目、武漢市知識創(chuàng)新專項曙光計劃等項目5項。
論文鏈接
https://doi.org/10.1002/adfm.202213814
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:湖北大學(xué)研制超穩(wěn)定納米卷軸,用于食品安全光電傳感
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