基于离子打印的酸/石墨烯氧化物水凝的纤维织物-佩罗特传感器,用于使用维尼尔效应检测铜离子

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学传感器 化学传感器
• 光学工程是指光学工程.

背景情况:

• 准确检测铜离子对于环境监测和工业过程至关重要.
• 现有的光纤传感器往往缺乏用于微量铜离子检测所需的灵敏度和选择性.
• 离子印制水凝为选择性分析物识别提供了潜力.

研究的目的:

• 开发一种高度敏感和选择性的光纤传感器,用于检测铜离子.
• 研究弗尼耶效应在提高传感器性能方面的应用.
• 为了评估传感器对常见干扰离子的选择性.

主要方法:

• 用离子打印的酸/石墨烯氧化物 (SA/GO) 水凝的制造.
• 将水凝与单模纤维 (SMF) 集成,形成一个传感式法布里-佩罗干扰仪 (FPI).
• 实施双FPI系统,以利用维尼尔效应来进行信号放大.

主要成果:

• 单传感FPI的灵敏度达到了-1.98nm/mm/L.
• 维尼尔效应增强的双FPI传感器的灵敏度为19.58nm/mg/L,增加了9.9倍.
• 传感器对铜离子具有优异的选择性,超过其他六种金属离子,并且具有良好的重复性.

结论:

• 基于维尼尔效应的拟议光纤传感器显著提高了铜离子检测灵敏度.
• 具有离子印记的SA/GO水凝为铜离子提供了有效的选择性.
• 这种传感器技术对敏感和选择性的环境和工业监测应用具有前景.