基于自适应MOS₂的接口增强离子传感稳定性和准确性

由Huang Xingjiu教授领导的研究团队在中国科学院的Hefei物理科学学院领导的研究团队开发了一种高度稳定的自适应综合界面,用于离子传感。该研究是作为高级材料的内部封面文章发表的。

来源:英国物理学家网首页
高级材料中的内部封面文章。学分:高级材料(2025)。 doi:10.1002/adma.202501749
高级材料

由Huang Xingjiu教授领导的研究团队在中国科学院的Hefei物理科学学院领导的研究团队开发了一种高度稳定的自适应综合界面,用于离子传感。该研究是作为高级材料的内部封面文章发表的。

研究

全稳态离子选择电极是智能生物学和化学传感器离子传感的基本成分。尽管研究人员以前已经开发了几种带有三明治型界面的换能器材料来检测公共离子,但这种传感器的性能通常受到界面材料和结构的限制。

化学传感器

为了克服这些挑战,该团队使用了由cetyltrimethymonium(CTA⁺)调节的亲脂性钼(MOS₂)引入了一种新型界面。该结构可以使时空自适应整合 - 在有效的转导层上组装单件传感层。

电化学模拟证实了新界面的出色稳定性,表明高电荷转移效率和低扩散电流。 X射线吸收精细的结构分析显示,由TFPB⁻阴离子吸附驱动的混合电气机制。

当应用于镉离子(CD²⁺)检测时,传感器在现实世界测试方案(包括工业废水环境)中表现出极好的稳定性,并且保持了高精度。

该界面已成功扩展到传感器,用于检测一系列离子,包括K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Pb²⁺,CD²⁺和Cu²⁺。所有这些均显示出近乎公民的反应,并显着增强了稳定性。

稳定性

这项工作为设计下一代高性能离子传感器提供了宝贵的策略。

更多信息: doi:10.1002/adma.202501749

期刊信息:高级材料

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