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  高精度，高選擇性，可視化檢測氫氟酸(HF)是一項巨大的挑戰(zhàn)。本工作提出了一種新的基于“刻蝕誘導溶脹機制”的水凝膠光子晶體(PC)作為檢測HF的傳感器。該HF傳感器是由二氧化硅/水/丙烯酸羥乙酯所組成，并通過二氧化硅非密堆積自組裝，光聚合和水溶脹過程實現(xiàn)了非密堆積結構。被HF輕微刻蝕的二氧化硅誘導了PC水凝膠的溶脹，導致反射波長和結構色的變化，從而實現(xiàn)可視化和光譜檢測HF(0-10mM)。具有獨特結構和成分的PC水凝膠是高精度傳感、高選擇性和低檢測限的關鍵(0.1mM)。此外，該傳感器還具有可裁剪性、便攜帶式、易操作、低成本的優(yōu)勢。

圖1 光子晶體水凝膠的合成示意圖及檢測檢測機理

圖2 PC水凝膠刻蝕前后反射光譜和對應的SEM 圖像，以及不同酸，鹽，堿與Δλ的關系

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.12.045

通訊作者簡介

楊東朋，博士，廣東工業(yè)大學材料與能源學院青年百人(A)，講師。長期從事光子晶體的組裝及其在印刷、傳感、防偽和光催化增強等應用，在J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater., Adv. Optical Mater., ACS Appl. Mater. Interface, J. Mater. Chem. C., Chem. Commun., Nanoscale, Langmuir, J Phys. Chem. C等國際學術期刊發(fā)表SCI論文40余篇，獲得授權國家發(fā)明專利1項。成果多次被Nature, ACS, APS作為研究亮點，并被JMCC, PCCP, AMI, ACS Omega等期刊選為封面。2021年，受邀為Materials Advances期刊撰寫膠體組裝方面的綜述性文章。

黃少銘 教授，博導，國家杰出青年基金獲得者。1991年獲南開大學博士學位。1991-1993 南京大學博士后，出站后留任南京大學副教授。1996-2005先后在英國Sussex大學、澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究院(CSIRO) 和美國Duke大學從事研究。2005年3月回國任南京大學教授、博導。2005.9-2018.12任職溫州大學，2019.02月起任職廣東工業(yè)大學。擔任廣州市低維材料與儲能器件重點實驗室主任，校學術與學位委員會委員及分委員會主任。長期致力于低維材料及器件應用研究。在納米結構碳材料及儲能器件應用基礎研究方面取得了一系列具有國際影響的成果。1999年以來已在國際學術刊物上發(fā)表380篇余論文, 包括Nat. Mater., Nat. Commun., JACS., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Phys. Rev. Lett.等，被引用近2萬次, H指數(shù)70，入選科睿唯安全球高被引科學家。申請專利90多項。先后完成和承擔包括科技部973和863項目、國家杰出青年基金、國家自然科學基金委國際合作研究重點項目、面上項目及省部級重點項目等十多項，獲省部級獎3項。是國家基金委、自然科學獎、科技部、教育部等會評專家。