湖北大學研制超穩(wěn)定納米卷軸，用于食品安全光電傳感

研究背景

鈣鈦礦材料因其優(yōu)異的光電性能、超高的熒光量子產(chǎn)率、長的載流子壽命、高的電荷遷移率等性質(zhì)，近年來成為光電傳感領(lǐng)域的熱點功能材料之一。然而，鈣鈦礦作為一類離子型半導體材料，環(huán)境敏感性大大限制了其應用范圍。

成果簡介

基于此，湖北大學化學化工學院電化學與電分析化學團隊通過溶劑輔助法驅(qū)動還原氧化石墨烯（rGO）發(fā)生自卷曲行為，將溴化銫鉛（CsPbBr3）量子點卷入其內(nèi)部，形成一種新型CsPbBr3/rGO納米卷軸。該卷軸材料在水環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時也表現(xiàn)出大大增強的光電響應能力。通過密度泛函理論計算，深入剖析了該復合材料的界面電子相互作用過程，明確了界面的電荷分布與轉(zhuǎn)移過程，闡明了信號響應機制。結(jié)合分子印跡技術(shù)，構(gòu)建了超高靈敏光電化學傳感平臺，實現(xiàn)了對花生、玉米不同食品樣品基質(zhì)中真菌毒素超痕量污染（黃曲霉毒素 B1和赭曲霉毒素A）的精準監(jiān)測，且高濃度干擾物質(zhì)環(huán)境下傳感方法仍具備優(yōu)異的選擇性。

該工作得到國家自然科學基金面上項目和湖北省重點研發(fā)項目的資助。該成果以“Water-Stable CsPbBr3/Reduced Graphene Oxide Nanoscrolls for High-Performance Photoelectrochemical Sensing”（水穩(wěn)定的溴化銫鉛/還原氧化石墨烯納米卷軸用于高性能光電化學傳感）在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊Adv. Funct. Mater.《先進功能材料》。化學化工學院“十年樹人計劃”博士生毛樂寶和博士后肖遙為論文共同第一作者，陳苗苗副教授為獨立通訊作者，湖北大學為第一單位。

圖文導讀

圖1 CsPbBr3/rGO納米卷軸用于高性能光電化學傳感檢測真菌毒素

陳苗苗副教授為湖北大學電化學與電分析化學團隊骨干成員，近年來聚焦農(nóng)產(chǎn)品和食品中真菌毒素這一重要風險因子，交叉融合食品科學、納米科技、電化學分析等多學科前沿方法，研制了系列高性能信號響應探針材料，建立了花生、牛奶以及食用油等復雜食品基質(zhì)中真菌毒素的超痕量分析理論與精準傳感檢測方法，解決了農(nóng)產(chǎn)品和食品安全檢測中基質(zhì)干擾大、傳感識別效率不高、準確度不足等問題。近年來以第一或通訊作者在Chemical Society Reviews、Food Chemistry、Chemical Engineering Journal、Analytical Chemistry等國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文16篇，累計IF 191.680。2019年入選湖北省省級人才，近五年主持國家自然科學基金面上項目、武漢市知識創(chuàng)新專項曙光計劃等項目5項。

論文鏈接

https://doi.org/10.1002/adfm.202213814

審核編輯 ：李倩