氣體傳感器用于糖尿病、肺癌等診斷
“在‘金叉指’電極上,滴上我們的‘特殊材料’,等干燥后,這種氣體傳感器就可以靈敏地檢測出含有丙酮的空氣污染,還可以通過檢測丙酮濃度,來診斷出糖尿病、肺癌病人。”
南京工業(yè)大學(xué)采用新型材料研制氣體傳感器獲得突破,對揮發(fā)性有機(jī)化合物(例如:丙酮)的最低可檢測濃度低至0.1 ppm,遠(yuǎn)優(yōu)于眾多同類傳感器件。該研究成果近日發(fā)表在《自然通訊》上。
據(jù)論文第一作者王曉珊介紹,“特殊材料”是指用一步液相合成方法制備出來的Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu),這是由南京工業(yè)大學(xué)黃維院士、黃曉教授與化學(xué)與分子工程學(xué)院王強(qiáng)教授課題組合作的成果,在國際上尚屬首創(chuàng)。基于這種垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)的氣體傳感器,對環(huán)境監(jiān)測和基于呼吸分析檢測疾病的非侵入性診斷非常重要。呼氣分析為一些疾病(例如糖尿病,肺癌)的早期診斷提供了更為有效便捷的手段。臨床數(shù)據(jù)顯示,糖尿病患者呼出的丙酮濃度超過1.8 ppm,而健康人只有0.3-0.9 ppm。通過檢測呼氣分析中丙酮的濃度即可確定是否患有糖尿病。
以往,基于金屬氧化物/硫化物的化學(xué)傳感器已用于檢測丙酮,但通常需要非常高的工作溫度(通常≥150℃),才能獲得良好的靈敏度和選擇性。如今,黃曉課題組基于Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)的傳感器,在室溫下對丙酮就可以具有很高的靈敏度和選擇性,最低可檢測濃度低至0.1 ppm。
到目前為止,對于各類固相法制備基于二維材料異質(zhì)結(jié)構(gòu)的合成方法研究已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是,諸如水熱法,溶膠法等液相合成方法卻寥寥無幾,研究則更為稀少。