開發(fā)能夠準(zhǔn)確有效地檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的技術(shù)在環(huán)境氣體監(jiān)測(cè)、非侵入性疾病診斷等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。碳納米管、石墨烯、MXene等碳基納米材料由于獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電學(xué)性能以及表面特性的可調(diào)性,已經(jīng)成為高性能VOCs氣體傳感材料的研究熱點(diǎn)。此外,碳基納米材料良好的機(jī)械柔韌性使得碳基納米材料能夠支持新型氣體傳感平臺(tái)的設(shè)計(jì)并將碳基納米材料置于可穿戴應(yīng)用傳感材料的前列。
近年來,隨著碳基納米材料制備技術(shù)的改進(jìn)和人類健康意識(shí)的增強(qiáng),利用碳基納米材料實(shí)現(xiàn)的VOCs檢測(cè)裝置的新工作已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究。基于這些重要的進(jìn)展,李陽(yáng)教授在碳材料領(lǐng)域Top期刊Carbon上發(fā)表了題為“Carbon-Based Nanomaterials for the Detection of Volatile Organic Compounds: A Review”綜述文章,綜述了近幾年來基于碳基納米材料的VOCs氣體傳感器及其在環(huán)境氣體監(jiān)測(cè)和非侵入性疾病診斷中的潛在應(yīng)用。該綜述首先簡(jiǎn)要介紹了碳基納米材料的VOCs氣體傳感器的相關(guān)傳感機(jī)理。然后,通過介紹一些代表性的范例重點(diǎn)闡述了利用碳納米管、石墨烯、MXene等多種碳基納米材料構(gòu)建高性能VOCs氣體傳感器的有效策略,強(qiáng)調(diào)了碳基納米材料在VOCs氣體傳感方面的重要作用和優(yōu)越性。此外,該文章還評(píng)估了利用碳基納米材料構(gòu)建的VOCs氣體傳感器在環(huán)境氣體監(jiān)測(cè)和無創(chuàng)性疾病診斷中等應(yīng)用中的適用性。最后,該綜述總結(jié)了現(xiàn)有氣體傳感器發(fā)展的挑戰(zhàn)和局限性,并展望了碳基納米材料VOCs氣體傳感器的發(fā)展前景。該綜述將有利于研究人員深入理解基于碳基納米材料的VOCs氣體傳感器的工作機(jī)制,對(duì)利用碳基材料設(shè)計(jì)高性能VOCs氣體傳感器的研究工作有所幫助和啟發(fā)。相關(guān)論文發(fā)表在Carbon(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.04.080)上。