納米材料用于催化和分析已成為當(dāng)前科技領(lǐng)域的1個(gè)研究熱門。近日，瑞典查爾默斯理工大學(xué)開(kāi)發(fā)出1種新型的化學(xué)納米傳感器，這類技術(shù)得益于對(duì)原子層厚度納米材料的研究，而這類材料對(duì)周圍環(huán)境極為敏感。

新型的化學(xué)納米傳感器可提高環(huán)境監(jiān)測(cè)靈敏度目前已降落到不到20%

這類傳感器是用過(guò)渡金屬2硫化物制備的，這類材料與光能產(chǎn)生很強(qiáng)的相互作用，被視為新型傳感器材料，同時(shí)制成薄膜時(shí)又具有理想的比表面積。相干的研究成果發(fā)表在Nature Communication上。

查爾默斯大學(xué)的Ermin Malic表示：利用我們的方法可以制作出快速、高效、精準(zhǔn)的傳感器。將來(lái)這類技術(shù)可以用于制造環(huán)境研究領(lǐng)域高靈敏度有選擇性的傳感器。

過(guò)渡金屬2硫化物具有寬的直接帶隙，光照時(shí)易于產(chǎn)生電子-空穴束縛態(tài)的其形態(tài)在3個(gè)垂直方向上的尺寸接近相等激子，可作為高效的傳感器材料。這些被激起出來(lái)的明亮激子遭到周圍環(huán)境的影響，因此過(guò)渡金屬2硫化物可用于探測(cè)周邊環(huán)境。

過(guò)渡金屬2硫化物同時(shí)也具有光制止的暗激子態(tài)，研究小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)周圍存在有偶極矩的份子時(shí)，這些暗激子態(tài)會(huì)轉(zhuǎn)變成明亮激子，在光譜上構(gòu)成1個(gè)明顯的附加峰。

根據(jù)研究小組的描寫，這個(gè)效應(yīng)為探測(cè)份子提供了便于辨認(rèn)的光指紋，與傳統(tǒng)的探測(cè)方法依賴于峰位的微小變化和強(qiáng)度改變相比，這個(gè)方法要高效很多。

研究小組用典型的過(guò)渡金屬2硫化物材料2硫化鎢進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明光指紋現(xiàn)象的確與傳感器材料表明覆蓋的偶極份子數(shù)量有關(guān)。所制成的部件密度更小、簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度更高、曲折額強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度相當(dāng)

有些乃至能到達(dá)0.2%.體積小 隨著偶極份子覆蓋度的增加，暗激子對(duì)應(yīng)的峰轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的明亮激子所對(duì)應(yīng)的峰，峰位從能量高的1側(cè)轉(zhuǎn)移到能量低的1側(cè)。這個(gè)效應(yīng)可以用于直接探測(cè)暗激子的散布，反之也能探測(cè)相應(yīng)偶極份子的散布。

查爾默斯大學(xué)的Maja Feierabend說(shuō)道：這個(gè)效應(yīng)為探測(cè)空氣環(huán)境提供了新思路。我們的方法比依賴于微小光學(xué)性質(zhì)變化的傳統(tǒng)傳感器更有效。

編輯點(diǎn)評(píng)

納米傳感器是最近幾年來(lái)新興并迅速發(fā)展的1種環(huán)境分析監(jiān)測(cè)技術(shù)，可用于現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)或監(jiān)測(cè)痕量污染物資，具有良好的發(fā)展前景。