放射性分子碘(I2)是核能应用中产生的一种关键挥发性污染物,需要能够快速、选择性地检测低浓度I2蒸汽的传感器来保护人类健康和环境。
近日,华南理工大学Yu Han,中国医科大学Jun Tao设计并制备了一种三组分传感材料,包括还原氧化石墨烯(rGO)作为底物、碘化银(AgI)颗粒作为活性位点和聚苯乙烯磺酸盐作为添加剂。
文章要点
1)AgI颗粒能够实现I2分子的可逆吸附和转化为多碘化物,从而引起rGO中电荷密度的显著变化。这种机制有助于实现卓越的灵敏度和选择性、超快的响应和恢复时间以及室温操作。
2)利用这种材料制造的多功能传感器原型实现了最快的报告响应/恢复时间(动态模式下为22/22秒,静态模式下为4.2/11秒)和25 ppb的检测限,超过了职业安全与健康管理局(OSHA)和国家职业安全与健康研究所(NIOSH)设定的标准,同时优于商用I2气体传感器。
这项工作为I2传感材料和机制在实际应用中的设计提供了深刻的见解。
参考文献
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