近日,课题组博士研究生刘志芳的研究成果“Gadolinium molybdate anchored nickel‑iron embedded carbon integrated with laser induced graphene for on-site monitoring of toxic diphenylamine”,发表于国际高水平期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院1区,TOP期刊,IF:13.2)。
随着二苯胺(DPA)在工业中的广泛应用,其环境持久性和潜在毒性已引起人们的关注。传统的检测方法由于程序复杂、成本高,在现场应用中受到限制。激光诱导石墨烯(LIG)的出现标志着传感器的发展发生了重大转变,与需要多步光刻或高温处理的传统电极不同,LIG是通过无掩膜激光碳化技术原位制备的。其独特的结构适应性和电化学特性为克服现有限制提供了一种变革性的方法,使LIG成为开发高效环境传感器的理想选择,可以平衡实验室级精度和现场作业要求。

在这项工作中,通过原位CO2激光雕刻亲水性聚合物涂层聚酰亚胺基板来制作LIG电极,开发了一种柔性电化学传感器。这些电极进一步用钼酸钆(Gd2Mo3O12)和镍铁@氮掺杂碳(NiFe@NGO)功能化。该传感器具有较宽的线性检测范围(0.05 - 550 μM)和低的检测限(3.5 nM)。密度泛函理论(DFT)模拟表明,在NiFe@NGO/Gd2Mo3O12界面上,电荷转移效率提高,DPA吸附优化。这项工作成功地将直接激光直写技术与分层纳米结构工程相结合,实现了对环境污染物的可靠现场监测。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725119761