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中国检科院席广成课题组在石墨炔传感领域取得进展

发布时间:2023-08-08        信息来源:检科院

中国检科院席广成课题组在石墨炔传感领域取得进展

  石墨炔做为一种由苯环与乙炔基共轭形成的新型全碳材料,具有独特的电学、光学和光电子性能。与石墨烯相比,石墨炔具有更加丰富的化学键、天然有序的介孔结构,这使得其在储能、催化和传感等领域具有重要的应用价值。

  最近,中国检科院首席专家席广成研究员带领的课题组在石墨炔纳米结构制备与传感领域取得进展:首次报道在室温下合成一维超细石墨炔纳米线。该石墨炔超细纳米线直径仅为2-3nm,长径比高达2500左右,这可能是目前报道的最细的石墨炔纳米线。超细的石墨炔纳米线表现出了明显的量子限域效应,其带隙高达1.82eV,远高于块状样品的1.35eV,是典型的碳基半导体材料。进一步的研究发现,石墨炔超细纳米线具有显著增强的光电效应,其光电流强度是块状石墨炔的5.7倍。这种增强效果不仅在于其增加的比表面积,也在于其更有效的光生电荷传输效率。此外,石墨炔超细纳米线表现出优异的表面增强拉曼散射(SERS)性能。在对R6G水溶液的检测中,其检测极限高达1×10?12M,与贵金属SERS基底相当。石墨炔超细纳米线的成功合成不仅提供了一种新的石墨炔纳米结构,也促进了新性质的发现。未来,席广成研究员带领的纳米传感课题组将继续探索新型石墨炔纳米结构及新性质的发现,探索潜在的应用。

  相关结果发表在《Small》(Ultrathin Graphdiyne Nanowires with Diameters below 3 nm: Synthesis, Photoelectric Effect, and Enhanced Raman Sensing, 2023, 10.1002/smll.202300996)。《Small》是涵盖材料科学、化学、物理、工程、医学和生物学等领域的纳米和微观学科的顶级多学科期刊之一,为中科院分区一区期刊,影响因子为13.3。