科研进展
中科院新疆理化所在降维限域增强爆炸物比色检测信号方面取得重要进展
发布时间：2020-09-16
材料领域著名期刊《advanced optical materials》发表了中科院新疆理化所爆炸物安全科学自治区重点实验室窦新存团队以“dimension confinement effect boosted ultrasensitive colorimetric signal concentrating”为题的研究成果，该成果通过提出全新的降维限域概念，开发出一种可以显著增强爆炸物比色检测信号的采样材料。
传统的采样材料在面对微量分析物时由于信号的扩散和渗透使得可识别信号微弱，从而使灵敏度受限，这是纸基检测平台所面临的重大挑战之一。研究人员通过有限元分析，从物理几何和化学成分角度挖掘，从根本上分析了影响纸基灵敏度的潜在机制。设计并制备了具有斯坦纳网络结构、微米级多层结构、丰富的微纳孔结构和多羟基成分的层状聚乙烯醇（pva）纸。研究人员证明了优良的结构设计诱导的高性能pva纸，对痕量爆炸物氯酸盐液体的信号强度增强了3.3倍，检测的稳定时间从42 s缩短到1.7 s，对爆炸物固体微粒的信号强度平均增强了5.6倍。该项成果从一个独立的角度，提供了一种从本质上提高纸基检测灵敏度的新方法，可用于液体和颗粒分析物的高灵敏、快速、现场痕量分析。
博士研究生王培贤为第一作者，新疆理化所蔡珍珍博士和窦新存研究员为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、国家高层次人才特殊支持计划、新疆自治区重点研发计划、中国科学院西部之光、天山创新团队等项目的资助。
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