湖北大学研制超稳定纳米卷轴，用于食品安全光电传感

研究背景

钙钛矿材料因其优异的光电性能、超高的荧光量子产率、长的载流子寿命、高的电荷迁移率等性质，近年来成为光电传感领域的热点功能材料之一。然而，钙钛矿作为一类离子型半导体材料，环境敏感性大大限制了其应用范围。  

成果简介

基于此，湖北大学化学化工学院电化学与电分析化学团队通过溶剂辅助法驱动还原氧化石墨烯（rGO）发生自卷曲行为，将溴化铯铅（CsPbBr3）量子点卷入其内部，形成一种新型CsPbBr3/rGO纳米卷轴。该卷轴材料在水环境下展现出优异的结构稳定性，同时也表现出大大增强的光电响应能力。通过密度泛函理论计算，深入剖析了该复合材料的界面电子相互作用过程，明确了界面的电荷分布与转移过程，阐明了信号响应机制。结合分子印迹技术，构建了超高灵敏光电化学传感平台，实现了对花生、玉米不同食品样品基质中真菌毒素超痕量污染（黄曲霉毒素 B1和赭曲霉毒素A）的精准监测，且高浓度干扰物质环境下传感方法仍具备优异的选择性。

该工作得到国家自然科学基金面上项目和湖北省重点研发项目的资助。该成果以“Water-Stable CsPbBr3/Reduced Graphene Oxide Nanoscrolls for High-Performance Photoelectrochemical Sensing”（水稳定的溴化铯铅/还原氧化石墨烯纳米卷轴用于高性能光电化学传感）在线发表于国际权威期刊Adv. Funct. Mater.《先进功能材料》。化学化工学院“十年树人计划”博士生毛乐宝和博士后肖遥为论文共同第一作者，陈苗苗副教授为独立通讯作者，湖北大学为第一单位。

图文导读

图1 CsPbBr3/rGO纳米卷轴用于高性能光电化学传感检测真菌毒素

陈苗苗副教授为湖北大学电化学与电分析化学团队骨干成员，近年来聚焦农产品和食品中真菌毒素这一重要风险因子，交叉融合食品科学、纳米科技、电化学分析等多学科前沿方法，研制了系列高性能信号响应探针材料，建立了花生、牛奶以及食用油等复杂食品基质中真菌毒素的超痕量分析理论与精准传感检测方法，解决了农产品和食品安全检测中基质干扰大、传感识别效率不高、准确度不足等问题。近年来以第一或通讯作者在Chemical Society Reviews、Food Chemistry、Chemical Engineering Journal、Analytical Chemistry等国际权威期刊上发表SCI论文16篇，累计IF 191.680。2019年入选湖北省省级人才，近五年主持国家自然科学基金面上项目、武汉市知识创新专项曙光计划等项目5项。

论文链接

https://doi.org/10.1002/adfm.202213814    

审核编辑 ：李倩