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科學(xué)家研制出黑磷光纖傳感器

閱讀:486      發(fā)布時間:2018-7-9
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 近日,中國科學(xué)院深圳技術(shù)研究院研究員呂建成,、喻學(xué)鋒與英國班戈大學(xué)教授陳險峰等合作,,成功研制出首ge基于黑磷的光纖化學(xué)傳感器,實現(xiàn)對重金屬離子的超靈敏檢測,。

  傾斜光纖光柵是一種新型的光纖器件,,大角度傾斜光柵結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒗w芯光學(xué)基模前向耦合到光纖包層,在特定的波長形成一系列離散的諧振峰,,光的耦合將隨著外界媒質(zhì)折射率等的變化而變化,。因此,傾斜光纖光柵是非常適合作為傳感應(yīng)用的光子器件,。黑磷是近年來廣受關(guān)注的一種具有直接帶隙二維半導(dǎo)體材料,,具有的二維平面結(jié)構(gòu)、超高的比表面積,、眾多的活性位點,,以及從可見到紅外廣闊的光譜響應(yīng)范圍,在光學(xué)檢測方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景,。
  該研究中,,研究團(tuán)隊將黑磷和傾斜光纖光柵相結(jié)合,揭示了黑磷納米層的光學(xué)調(diào)制作用,,借助于傾斜光柵這種的光學(xué)結(jié)構(gòu),,構(gòu)建成新型的超靈敏化學(xué)傳感器。本研究發(fā)展了一種原位層疊的修飾技術(shù),,將黑磷納米片地附著在光纖器件表面,,不同厚度的黑磷納米層展現(xiàn)出對光信號的調(diào)制性。利用這一特性,,該黑磷光纖傳感器能夠在亞ppb濃度水平檢測到重金屬鉛離子,,具有超高的靈敏度、超低的檢測限,,以及廣闊的濃度檢測范圍,。黑磷新型光纖傳感器的成功研發(fā),將為化學(xué)和生物傳感提供一個*的光學(xué)檢測平臺,,從而推動黑磷化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用研究進(jìn)程,。
  相關(guān)研究成果發(fā)表于Sensors and Actuators B: Chemical。該研究得到了國家自然科學(xué)基金,、歐盟“第七框架計劃”等的資助,。

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