放射性分子碘(I2)是核能應用中產生的一種關鍵揮發性污染物,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人類健康和環境。
近日,華南理工大學Yu Han,中國醫科大學Jun Tao設計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)顆粒作為活性位點和聚苯乙烯磺酸鹽作為添加劑。
文章要點
1)AgI顆粒能夠實現I2分子的可逆吸附和轉化為多碘化物,從而引起rGO中電荷密度的顯著變化。這種機制有助于實現卓越的靈敏度和選擇性、超快的響應和恢復時間以及室溫操作。
2)利用這種材料制造的多功能傳感器原型實現了最快的報告響應/恢復時間(動態模式下為22/22秒,靜態模式下為4.2/11秒)和25 ppb的檢測限,超過了職業安全與健康管理局(OSHA)和國家職業安全與健康研究所(NIOSH)設定的標準,同時優于商用I2氣體傳感器。
這項工作為I2傳感材料和機制在實際應用中的設計提供了深刻的見解。
參考文獻
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