2017年11月06日，买球的app排行榜前十名推荐陈志敏教授研究团队在The Royal Society of Chemistry出版的《Journal of Materials Chemistry A》上发表了题为“Phthalocyanine-mediated non-covalent coupling of carbon nanotubes with polyaniline for ultrafast NH3 gas sensors”的研究论文。
氨气(NH3)具有低密度、易挥发的特性，一旦发生泄漏，大面积区域将被污染，因此研制具有快速响应能力的NH3传感材料成为了气体传感领域的重要课题之一。近年来，由于碳纳米管(CNT)和聚苯胺(PANI)独特而理想的理化性质与结构，使得它们在NH3传感领域中占有重要的地位。然而独立作为气敏材料时，它们又都存在很多不足。将二者复合制备新型CNT-PANI复合材料是提升气敏性能的一个重要途径，但如何有效地使二者在空间结构上牢固结合，同时保留它们优异的理化性质，使之能够实现快速和灵敏的NH3气体检测仍然具有巨大的挑战性。
面对上述科研难题，十大正规买球的app排行榜陈志敏教授科研团队首次提出以四-β-羧基酞菁钴(TcPcCo)作为“粘合剂”来制备非共价型的聚苯胺/碳纳米管复合材料的新思路，该方法首先借助π-π作用将TcPcCo均匀的包裹在多壁碳纳米管(MCNT)的表面，然后利用苯胺单体与TcPcCo所含有的-COOH之间的酸碱作用，促使苯胺在MCNT表面聚合，形成紧密的PANI包裹MCNT结构(MCNT@PANI)。由于耦合了TcPcCo对氨气的优异的选择能力、PANI的强吸附能力和MCNT良好的导电性和稳定性，使得所制备的复合材料对NH3表现出优异敏感性能。室温下，MCNT@PANI复合材料对NH3具有非常快的响应和恢复速度(~ 5.0 s / 12.0 s)，同时具有较高的灵敏度(对100 ppm NH3，响应值可达141.0 %)和优异的稳定性。进一步的研究表明，除了作为MCNT和PANI复合的“粘合剂”以外，TcPcCo还提供了丰富的活性位点去吸附/捕获NH3，从而在MCNT@PANI复合材料暴露于NH3时，能够促进MCNT表面的PANI的分子结构进行深层次的转化，进而提高材料的NH3传感能力。该工作提供了一种基于非共价作用将MCNT与PANI进行复合的新策略，有望促进具有快速响应能力的NH3气体传感器的发展，也在其他领域存在应用价值。
该项研究得到国家自然科学基金(21573062和51002046)，黑龙江省留学人员自然科学基金(LC2012C02)，黑龙江省高校基本科研业务费十大正规买球的app排行榜专项资金项目(HDJCCX-201606和HDRCCX-2016Z02)和十大正规买球的app排行榜杰出青年科学基金(JCL201501)的支持。论文第一作者为买球的app排行榜前十名推荐无机化学专业在读博士研究生吴昊，陈志敏教授和任志宇教授为通讯作者，十大正规买球的app排行榜为独立完成单位。
Effective integration of carbon nanotubes with polyaniline for rapid and sensitive NH3 detection is achieved via tetra-β-carboxyphthalocyanine cobalt(II) (TcPcCo) mediated non-covalent coupling. With the promotion of TcPcCo, the 3D network hybrids appear unexpectedly attractive as robust room-temperature NH3-sensing materials, in term of the ultrafast response/recovery speed, superior selectivity and remarkable stability.
H. Wu, Z. M. Chen, J. L. Zhang, F. Wu, C. Y. He, Y. Q. Wu and Z. Y. Ren, Phthalocyanine-mediated non-covalent coupling of carbon nanotubes with polyaniline for ultrafast NH3 gas sensors. J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 24493-24501, DOI: 10.1039/C7TA07443C. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ta/c7ta07443c#!divAbstract
