化學(xué)反應(yīng)染料（Chemoresponsive dye）具有選擇性檢測某些疾病狀態(tài)產(chǎn)生的特有揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的潛力。在各種VOC傳感技術(shù)中，比色傳感具有容易識別的優(yōu)勢，但是，如何通過肉眼辨別顏色的變化通常具有大挑戰(zhàn)。
有鑒于此，賓夕法尼亞大學(xué)楊澍教授等報道開發(fā)了摻入染料的膠體光子晶體（dye-cPhCs，dye-incorporated colloidal photonic crystal）制成了高靈敏度的比色VOC傳感器陣列。
本文要點(diǎn)
（1）
cPhCs能夠旋涂分散的方式在4英寸的晶片上可擴(kuò)展的制備。在光交聯(lián)單體中的二氧化硅納米顆粒（NP）沿著薄膜厚度的梯度剪切流在頂層產(chǎn)生密集堆積的納米粒子方形陣列，同時體相是非晶態(tài)。cPhC的光子帶隙邊緣和染料吸收峰之間的重疊導(dǎo)致反射峰變寬，導(dǎo)致染料吸收增強(qiáng)，在暴露VOC后能夠產(chǎn)生更加明顯的顏色變化。
（2）
傳感器陣列對乙醛、丙酮和乙酸能夠表現(xiàn)區(qū)別的色差圖，無需任何數(shù)據(jù)放大。乙醛、丙酮和乙酸的檢測限分別能夠達(dá)到1、0.1和0.02 ppm。此外，VOC可以通過直觀的模式識別進(jìn)行對角化數(shù)據(jù)處理，作者展示了VOC成分的分析。
參考文獻(xiàn)
So Hee Nah, Jong Bin Kim, Hiu Ning Tiffany Chui, Yeonjoon Suh, Shu Yang, Enhanced Colorimetric Detection of Volatile Organic Compounds Using a Dye-Incorporated Photonic Crystal-Based Sensor Array, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202409297
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409297
