近日,生物质化学工程与机能材料团队在鸟嘌呤/蛭石二维纳米复合材料湿度传感敏感材料方面取得进展,相关研究成果以“Synthesis of Guanine/Vermiculite Two-Dimensional Nanocomposites for Wireless Humidity Sensing in Nut Storage Environment”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces(中科院二区Top期刊,IF=9.5),论文第一作者为2020级硕士生洪祺祺,论文通讯作者为唐丽荣副教授,福建农林大学为唯一作者单位和通讯作者单位。
二维(Two-Dimensional, 2D)纳米材料因其独特的纳米片结构、超薄的厚度、较大的横向尺寸和独特的理化性质,在化学传感、电化学催化、能量存储/转换和生物医学等领域有重要应用前景。尤其是二维纳米结构所具有的大比表面积、多活性中心、易于表面功能化、器件集成兼容性好、可组装成三维结构等优点,对于开发高性能气体传感器至关重要。
本论文创新地提出以具有多层结构的二维蛭石纳米片作为调控组装单元,通过水热合成法制备具有多孔结构的鸟嘌呤/蛭石二维纳米复合材料,构建水分子传感响应通道,将其作为敏感材料修饰QCM电极,设计与搭建实时监测湿度传感装置,系统考察不同配比G/VMT复合材料和湿敏膜厚度对传感器灵敏度、湿滞性能、响应/恢复时间等性能的影响,探究其物理化学结构域传感性能之间的构效关系,并初步探索了传感器应用于坚果湿度监测的使用情况。
本研究得到国家自然科学基金项目资助。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c13235