化學所利用有機納米光子學材料實現高效化學氣體傳感

發布時間：2012-09-18 17:03 原文鏈接：化學所利用有機納米光子學材料實現高效化學氣體傳感

　　光波導傳感器具有普通傳感器無法比擬的靈敏度高、體積小、抗電磁干擾、便于集成等優點，在氣體與生物傳感中扮演著越來越重要的角色。

　　中科院化學研究所光化學院重點實驗室的科研人員近年來一直致力于低維有機光子學方面的研究（Acc. Chem. Res., 2010, 43, 409-418），圍繞光子學集成器件中所需要的光波導（Adv. Mater., 2011, 23, 1380-1384）、微納光源（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 7276-7279）、光子路由器（J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 2880-2883）等開展了一系列探索工作。近來，他們又在有機納米材料電化學熒光上轉換方面取得突破（Chem. Commun., 2012, 48, 85-87）。相關工作證實了低維有機材料在納米光子學領域的巨大潛力，為實現有機納米光子學傳感器件奠定了基礎。

　　最近，在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的大力支持下，科研人員在前期工作的基礎上，通過超分子自組裝方法制備出二元有機復合納米帶，利用熒光共振能量轉移中受體的杠桿效應，制備出高效的酸堿氣體傳感器。進一步地，他們將有機金屬配合物的單晶納米線引入電化學發光傳感體系，實現了對生物分子多巴胺的高效、靈敏的檢測（圖1），相關工作發表于近期的《先進材料》上(Adv. Mater., 2012, 24, 4745-4749)。

　　在此基礎上，研究人員與活體分析化學實驗室合作，制備出有機核/殼納米結構作為光波導傳感器，利用核殼之間的消逝波耦合有效地放大了波導材料對氣體的響應，實現了對H2O2氣體的快速、高靈敏、高選擇性的原位檢測。相關結果發表于近期的《先進材料》（Adv. Mater., 2012, 24, OP194-199），并被邀請作為即將出版的《先進光學材料》的內封面文章重點介紹（圖2）。