近日，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系鄧勇輝教授受美國化學(xué)會(huì)權(quán)威綜述性學(xué)術(shù)期刊《化學(xué)研究述評(píng)》（Accounts of Chemical Research）雜志主編Cynthia J. Burrows教授邀請(qǐng)撰寫綜述文章《富含sp2雜化碳的嵌段共聚物導(dǎo)向合成具有優(yōu)異氣敏特性的介孔金屬氧化物》（“sp2-Hybridized Carbon-Containing Block Copolymer Templated Synthesis of Mesoporous Semiconducting Metal Oxides with Excellent Gas Sensing Property”），總結(jié)介紹課題組在氣敏介孔金屬氧化物半導(dǎo)體研究領(lǐng)域取得的相關(guān)研究成果。
商業(yè)化兩親性分子（如Pluronic聚醚等）被廣泛用作軟模板劑（即造孔劑）來合成常見的二氧化硅、碳基介孔材料，但它們難以有效地用于合成具有豐富電子結(jié)構(gòu)和表面催化活性的介孔金屬氧化物半導(dǎo)體材料。針對(duì)這一難題，鄧勇輝教授課題組利用在高分子合成方面的優(yōu)勢(shì)，自行合成了富含sp2雜化碳的兩親性嵌段共聚物，并以其作為軟模板，發(fā)展了多種用于高效合成介孔金屬氧化物半導(dǎo)體的新方法（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1706），合成了WO3、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO等介孔半導(dǎo)體材料（Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 9035；Chem. Mater., 2016, 28, 7997；Chem. Mater., 2016, 28, 7773；J. Mater. Chem. A., 2016, 4, 15064；J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 10365; Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1705268；Adv. Funct. Mater., 2018, 50, 1806214；ACS Appl. Mater. Interfaces., 2018, 10, 1871; Micropor. Mesopor. Mat., 2018, 270, 75），這些材料分別對(duì)NO2, CO、H2S、H2、乙醇、丙酮（糖尿病人呼出氣標(biāo)志物）、3-羥基-2-丁酮（食源性李斯特菌揮發(fā)性代謝物）等展示了優(yōu)異的氣敏傳感響應(yīng)特性，并揭示了這些材料對(duì)特定氣體的表面催化響應(yīng)機(jī)理。
除了總結(jié)上述介孔半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì)合成方法及氣敏特性相關(guān)研究成果之外，論文還對(duì)這類材料在高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性氣體傳感器的研發(fā)優(yōu)勢(shì)做了探討，以期在敏感材料研究基礎(chǔ)上，推動(dòng)智能化、集成化、可穿戴半導(dǎo)體氣體傳感器在環(huán)境監(jiān)控、食品安全、醫(yī)學(xué)診斷、工礦生產(chǎn)、反恐、安檢等領(lǐng)域的應(yīng)用。
此外，鄧勇輝教授近期還應(yīng)Springer Nature邀請(qǐng)撰寫了學(xué)術(shù)專著《氣敏半導(dǎo)體金屬氧化物》（Semiconducting metal oxides for gas sensing），應(yīng)邀在中德“智能氣體傳感器：原理與應(yīng)用”國際會(huì)議作專題報(bào)告，應(yīng)《張江科技評(píng)論》的邀請(qǐng)發(fā)表文章《氣體傳感器——見微知著，感知未來，物聯(lián)天下，傳感先行》。
這是復(fù)旦大學(xué)（第一單位）在該刊物發(fā)表的第12篇論文。鄧勇輝課題組博士生鄒義冬為論文第一作者。課題組的相關(guān)研究工作得到了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、上海市分子催化與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市科委、 2011能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心（iChEM）以及國家萬人計(jì)劃青年拔尖人才支持和國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金的大力支持。
全文鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.accounts.8b00598
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