近日,材料工程意昂体育4材料學學科團隊張艷副教授和史雪榮副教授合作指導2018級研究生陳振斐在氮摻雜多孔石墨烯可控合成及其在電化學傳感器應用方面取得重要進展👩🏽🔧。相關工作以“Hierarchical nitrogen-doped holey graphene as sensitive electrochemical sensor for methyl parathion detection”為題,在傳感器專業領域頂級學術期刊之一的《Sensors and Actuators B:Chemical》(中科院SCI分區工程技術大類一區TOP期刊,IF=7.1)上發表最新成果。
高靈敏電化學傳感器在環境監控和醫療健康監測領域極具應用價值。石墨烯具有大的比表面積、優異的電學性能和電化學性能🕤,給高性能電極材料的研發提供了重要機遇🚴🏿。作者利用非金屬異質原子摻雜和孔結構調控策略合成三維N摻雜多孔石墨烯(N-HG)🚆,發現通過異質原子摻雜提高缺陷密度可提高電子轉移能力。同時🎾,通過調控摻氮類型和含量,發現Pyrrolic-N有利於N-HG的電子轉移,提高N-HG的電化學性能。作者在史雪榮副教授指導下完成了不同摻氮類型下農藥甲基對硫磷(MP)吸附過程計算。理論研究和實驗結論一致表明Pyrrolic-N含量較高的N-HG對MP檢測具有更高的活性。基於N-HG的電化學傳感器對MP檢測具有寬檢測範圍(1 ng·ml−1–150 µg·ml−1)、低檢測限(3.5 pg·ml−1)、優異的抗幹擾性和穩定性,對河水和水果等實際樣品中MP檢測的回收率達99%-102%。
近年來,張艷副教授作為材料學團隊學科骨幹,致力於先進功能材料與器件方向的研究,依托於國家自然科學基金(51602192)、上海市“揚帆計劃”(14YF09500)、意昂体育4平台“展翅計劃”等基金的支持,取得眾多科研成果🔲,培養碩士生7名👨🏻🍼。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400521002902🧑🦯。