2017年10月20日，买球的app排行榜前十名推荐陈志敏教授研究团队在The American Chemical Society出版的《Chemistry of Materials》上发表了题为“Manipulating polyaniline fibrous networks by doping tetra-β-carboxyphthalocyanine cobalt (II) for remarkably enhanced ammonia sensing”的研究论文。

  氨气(NH₃)是一种无色、有刺激性气味的高毒性气体，它被广泛的应用于制造业，畜牧业和污水处理，全球年产量超过1亿吨。因此，在室温条件下，实时监测NH₃的浓度变化就显得尤为重要。在NH₃传感材料领域当中，聚苯胺(PANI)因其独特的共轭聚合结构，相比于传统的金属氧化物基传感材料，显示出很多优点，例如：价格低廉、室温可操作性以及较好的稳定性等，但想要实现实用化，纯PANI对NH₃的传感灵敏度、响应/恢复速度和选择能力仍需进一步提高。为了克服纯PANI的固有缺点，当前最有效的方法就是采用质子酸对其进行掺杂/去掺杂来调节其电导率或者通过某种制备手段使其获得特殊的纳米结构，以期能够使其暴露出更多的活性位点并获得更为畅通的电子传输通道，进而使其传感性能得到全面提升。然而，到目前为止，仅使用掺杂剂而不使用硬模板来同时调控PANI的电导率和微观形态仍是十分困难的，这也是PANI基传感材料迈向实用化过程中所存在的关键问题之一。

为了解决上述技术难题，十大正规买球的app排行榜陈志敏教授研究团队巧妙地采用四-β-羧基酞菁钴(II)(TcPcCo)作为掺杂剂，通过一步低温聚合反应，在调控PANI电导率的同时也实现了对其形貌的有效控制。在合成过程中，TcPcCo中的质子酸基团不仅能够诱导苯胺单体聚合形成表面富含微小突起的一维纳米纤维结构，而且能够成功地掺杂到PANI中，从而提升其电导率。受益于TcPcCo自身对于NH₃良好的选择检测能力，以及TcPcCo和PANI之间良好的协同效应，正如预期的那样，本工作所得到的复合材料(PANI-TcPcCo)表现出优异的室温NH₃传感性能。以该材料构筑的传感器对于100 ppm的NH₃，灵敏度可高达802.7 ％，响应时间为17.0 s，同时它的最低检测极限(S/N = 3)仅为10 ppb，约为人类嗅觉检测极限(55 ppm)的五千分之一，这些结果远优于大部分可在室温下应用的NH₃传感材料。进一步的实验结果表明，TcPcCo作为掺杂剂不仅可以显著改变PANI的表面积和电导率，更重要的是当PANI-TcPcCo暴露于NH₃时，TcPcCo可以促进PANI的分子结构向深层次转化，进而提高PANI-TcPcCo对NH₃传感能力。该工作提出的策略既高效又简便，可用于构建具有特殊形态的PANI基复合材料，也能够被延伸到其他领域以满足不同应用的需要。

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)和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)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，陈志敏教授和吴谊群教授为通讯作者，十大正规买球的app排行榜为独立完成单位。

Interconnected network-like polyaniline (PANI) nanostructures, made up of both solid and hollow nanofibers, were synthesized by applying tetra-β-carboxyphthalocyanine cobalt (II) (TcPcCo) as dopants in a simple low-temperature polymerization process. Judicious selection of the TcPcCo dopant facilitates regulation of the morphology and structure, and enhancement of the conductivity and active sites, yielding a ultrasensitive, fast, and stable room-temperature NH₃ sensor.

Wu, H.; Chen, Z. M.; Zhang, J. L.; Wu, F.; He, C. Y.; Ren, Z. Y.; Wu, Y. Q. Manipulating polyaniline fibrous networks by doping tetra-β-carboxyphthalocyanine cobalt (II) for remarkably enhanced ammonia sensing. Chem. Mater., 2017, 29(21), 9509-9517. DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b03645.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.7b03645