DOI: 10.1016/j.jiec.2021.03.006
在这项工作中,研究者通过静电纺丝制备了多孔溴化铯铅纳米纤维(CsPbBr3 NFs),并将其应用于传感器中以有效检测气态氨和液态氨。首先将溴化铯铅纳米晶体(CsPbBr3 NCs)与聚苯乙烯(PS)混合,然后通过静电纺丝将混合物固化成NFs,从而制备出CsPbBr3 NFs。利用甲苯溶剂对多孔NFs进行改性,该溶剂在静电纺丝过程中具有挥发性。通过分析CsPbBr3 NFs在温度、湿度和pH值变化下的稳定性,证实了CsPbBr3 NFs在各种环境条件下的适用性。随后利用CsPbBr3 NFs的光致发光(PL)特性检测N2载体中的气态氨(9mg/L)。此外,使用PL强度检测出水溶液中的氨浓度为100.0mg/L。因此,本研究所开发的CsPbBr3 NFs在检测传感器中具有广阔的应用前景,其可对食物的腐烂程度进行评估,使消费者能够更安全地购买新鲜农产品。
图1.CsPbBr3 NFs的制备过程示意图:(a)通过热注射法合成CsPbBr3 NCs的示意图,(b)基于静电纺丝的CsPbBr3 NFs的简化图。
图2.CsPbBr3 NFs的形态表征:(a)单根CsPbBr3 NF的共聚焦激光图像,(b)低和(c)高分辨率下CsPbBr3 NFs的SEM图像,(d)超薄切片后CsPbBr3 NFs的TEM图像,其中带圆圈的部分是CsPbBr3 NCs。
图3.CsPbBr3 NFs的图形表征:CsPbBr3 NCs和NFs的(a)PL光谱,(b)吸收光谱,(c)XRD图和(d)时间分辨PL衰减曲线。
图4.(a)CsPbBr3 NCs和NFs在空气气氛(实线)和潮湿条件(虚线)下不同时间间隔的定量分析,(b)CsPbBr3 NFs在潮湿条件下的热稳定性。
图5.(a)CsPbBr3 NFs在520nm下对3至30mg/L的各种氨气浓度的响应,(b)暴露30分钟后,CsPbBr3 NFs基氨气传感器在9至30mg/L浓度范围内的灵敏度。
图6.(a)当液态氨存在时CsPbBr3 NFs的荧光光谱变化,(b)当水溶液中含有浓度为1.0X10-4 M的不同金属离子时CsPbBr3 NFs的选择性。