Исследователи из Института полимерных наук и инженерии Национального тайваньского университета разработали многофункциональный гидрогелевый датчик для обнаружения формальдегида.
Важность обнаружения летучих органических соединений
Обнаружение летучих органических соединений (ЛОС) имеет большое значение для защиты окружающей среды и здоровья человека. Недавно исследователи Национального тайваньского университета создали новый тип светящегося (люминесцентного) гидрогеля, который может обнаруживать ЛОС с высокой чувствительностью.
Описание исследования опубликовано в журнале Small.
Особенности гидрогелей
Эти специальные гидрогели изготовлены из гибкой сети материалов, сочетающей модифицированный желатин и соединение на основе сахара (PG/PDA). В эту сеть PG/PDA добавлены модифицированные европием частицы лапонита (Eu³⁺(TTA)@Lap), которые придают гидрогелям их светящиеся и сенсорные свойства.
Гидрогели по-разному светятся, когда подвергаются воздействию определённых ЛОС, создавая уникальные световые узоры, которые показывают, какие соединения присутствуют. В частности, гидрогель PG/PDA/Eu³⁺(TTA)@Lap демонстрирует выдающуюся способность обнаруживать формальдегид — распространённый загрязнитель воздуха — с пределом обнаружения всего 39 частей на миллиард (ppb), что намного ниже безопасного предела, установленного Всемирной организацией здравоохранения в 80 ppb.
Такая высокая чувствительность обусловлена «антенным эффектом», когда добавленное органическое соединение помогает ионам европия светиться сильнее.
Помимо своих сенсорных характеристик, гидрогели могут самовосстанавливаться после повреждений и могут быть введены в различные формы или среды, что делает их высоко адаптируемыми.
Заключение
Эта инновационная система светящихся гидрогелей предлагает мощную и гибкую платформу для обнаружения формальдегида и других вредных ЛОС.
«Этот инъецируемый и самовосстанавливающийся гидрогелевый датчик открывает новые возможности для более безопасного и долгосрочного мониторинга окружающей среды», — говорит профессор И-Чун Е, автор исследования.
Предоставлено Национальным тайваньским университетом.