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  高精度，高選擇性，可視化檢測(cè)氫氟酸(HF)是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。本工作提出了一種新的基于“刻蝕誘導(dǎo)溶脹機(jī)制”的水凝膠光子晶體(PC)作為檢測(cè)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(guò)二氧化硅非密堆積自組裝，光聚合和水溶脹過(guò)程實(shí)現(xiàn)了非密堆積結(jié)構(gòu)。被HF輕微刻蝕的二氧化硅誘導(dǎo)了PC水凝膠的溶脹，導(dǎo)致反射波長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)色的變化，從而實(shí)現(xiàn)可視化和光譜檢測(cè)HF(0-10mM)。具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和成分的PC水凝膠是高精度傳感、高選擇性和低檢測(cè)限的關(guān)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(shì)。

圖1 光子晶體水凝膠的合成示意圖及檢測(cè)檢測(cè)機(jī)理

圖2 PC水凝膠刻蝕前后反射光譜和對(duì)應(yīng)的SEM 圖像，以及不同酸，鹽，堿與Δλ的關(guān)系

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

通訊作者簡(jiǎn)介

楊東朋，博士，廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院青年百人(A)，講師。長(zhǎng)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(qiáng)等應(yīng)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(guó)際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文40余篇，獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)。成果多次被Nature, ACS, APS作為研究亮點(diǎn)，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(xiě)膠體組裝方面的綜述性文章。

黃少銘 教授，博導(dǎo)，國(guó)家杰出青年基金獲得者。1991年獲南開(kāi)大學(xué)博士學(xué)位。1991-1993 南京大學(xué)博士后，出站后留任南京大學(xué)副教授。1996-2005先后在英國(guó)Sussex大學(xué)、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院(CSIRO) 和美國(guó)Duke大學(xué)從事研究。2005年3月回國(guó)任南京大學(xué)教授、博導(dǎo)。2005.9-2018.12任職溫州大學(xué)，2019.02月起任職廣東工業(yè)大學(xué)。擔(dān)任廣州市低維材料與儲(chǔ)能器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，校學(xué)術(shù)與學(xué)位委員會(huì)委員及分委員會(huì)主任。長(zhǎng)期致力于低維材料及器件應(yīng)用研究。在納米結(jié)構(gòu)碳材料及儲(chǔ)能器件應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面取得了一系列具有國(guó)際影響的成果。1999年以來(lái)已在國(guó)際學(xué)術(shù)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(wàn)次, H指數(shù)70，入選科睿唯安全球高被引科學(xué)家。申請(qǐng)專(zhuān)利90多項(xiàng)。先后完成和承擔(dān)包括科技部973和863項(xiàng)目、國(guó)家杰出青年基金、國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)際合作研究重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目及省部級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目等十多項(xiàng)，獲省部級(jí)獎(jiǎng)3項(xiàng)。是國(guó)家基金委、自然科學(xué)獎(jiǎng)、科技部、教育部等會(huì)評(píng)專(zhuān)家。