传感材料与器件实验室
Sensing Materials and Devices Laboratory

热烈祝贺吕彩虹的文章被Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP IF=15.1)接收发表!

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发表时间:2024-06-04 09:04

热烈祝贺吕彩虹的文章“Highly sensitive and flexible ammonia sensor based on PEDOT:PSS doped with Lewis acid for wireless food monitoring”被Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP IF=15.1)接收发表。吕彩虹为第一作者的论文在Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP IF=15.1)发表。

氨气是食品变质的重要标志物,但目前的传感器缺乏足够的灵敏度、稳定性、选择性和自动化,在实际应用中无法实现现场实时监测。为解决上述局限性,该论文提出了一种基于PEDOT:PSS掺杂Lewis酸的高灵敏度柔性氨传感器,用于无线食品监测。

薄膜中的Fe3+和水解的H+与PSS链上的SO3基团配位引起的插层效应导致相邻的富PEDOT域之间的距离增加。通过在PEDOT:PSS分子内提供额外的离子型载流子和载流子传输路径来增强氨敏感性。结果表明,FeCl3掺杂的PEDOT:PSS传感器的灵敏度显著提高,在25℃下,对1 ppm NH3的响应值约为25 %,检测限为0.23 ppm,定量限为0.78 ppm(1 - 400 ppm)。此外,传感器在1 ppm (RSD = 4.30 %)和100 ppm氨(RSD = 3.61 %)下均具有可接受的重复性,且具有良好的选择性和长期稳定性。XPS、拉曼分析和密度泛函理论(DFT)计算进一步阐明了该传感器对氨的传感机理。最后,设计了一种便携式无线检测装置,通过蓝牙通信和单片机系统对新鲜基围虾的腐败过程进行检测,利用智能手机实现了对食物新鲜度的无线实时监控。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152652

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