放射性分子碘(I2)是核能應(yīng)用中產(chǎn)生的一種關(guān)鍵揮發(fā)性污染物，需要能夠快速、選擇性地檢測低濃度I2蒸汽的傳感器來保護(hù)人類健康和環(huán)境。
近日，華南理工大學(xué)Yu Han，中國醫(yī)科大學(xué)Jun Tao設(shè)計(jì)并制備了一種三組分傳感材料，包括還原氧化石墨烯(rGO)作為底物、碘化銀(AgI)顆粒作為活性位點(diǎn)和聚苯乙烯磺酸鹽作為添加劑。
文章要點(diǎn)
1）AgI顆粒能夠?qū)崿F(xiàn)I2分子的可逆吸附和轉(zhuǎn)化為多碘化物，從而引起rGO中電荷密度的顯著變化。這種機(jī)制有助于實(shí)現(xiàn)卓越的靈敏度和選擇性、超快的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間以及室溫操作。
2）利用這種材料制造的多功能傳感器原型實(shí)現(xiàn)了最快的報(bào)告響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間（動(dòng)態(tài)模式下為22/22秒，靜態(tài)模式下為4.2/11秒）和25 ppb的檢測限，超過了職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)和國家職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)優(yōu)于商用I2氣體傳感器。
這項(xiàng)工作為I2傳感材料和機(jī)制在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)提供了深刻的見解。
參考文獻(xiàn)
Chen, Z., Lei, Q., Ma, Y. et al. Highly sensitive, responsive, and selective iodine gas sensor fabricated using AgI-functionalized graphene. Nat Commun 16, 1169 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-56621-3
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56621-3
