持续监测人体呼吸中的硫化氢(H2S)对口臭的早期诊断和预防口腔疾病具有重要意义。然而,制造具有高选择性和高灵敏度的H2S气体传感器材料仍然是一个挑战,而且,目前还没有合适的可尝试直接分析真实的呼吸样本。
为了解决这个问题,近日,韩国科学技术院(KAIST)Il-Doo Kim,三星电子公司Kak Namkoong报道了通过简单添加氯化钠(NaCl)和Pt纳米颗粒(NPs),将WO3纳米纤维与碱金属(Na)和贵金属(Pt)催化剂简单共功能化,然后进行静电纺丝工艺。
文章要点
1)Na2W4O13相的部分演化导致Pt/Na2W4O13/WO3多界面异质结的堆积,而Pt/Na2W4O13/WO3多界面异质结可选择性地与含硫物种相互作用。
2)实验结果表明,由于Pt-NP/Na复合助催化剂的协同化学和电子增敏作用,在基于化学电阻的H2S传感器中,对1 ppm乙醇的响应度(Rair/Rgas)=780 @ 1 ppm,选择性(RH2S/REtOH)=277,实现了最佳的传感性能。
3)根据测试装置获得的直接呼吸信号(80例)与气相色谱仪测定的H2S浓度之间的相关性(准确度=86.3%)。,所制备的传感层被证明可有效用于直接的、定量的实际口臭分析。
这项研究提供了直接、高度可靠和快速检测真实人体呼吸中H2S的可行性,而不需要任何收集或过滤设备。
参考文献
Hamin Shin, et al, Surface Activity-Tuned Metal Oxide Chemiresistor: Toward Direct and Quantitative Halitosis Diagnosis, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01350
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01350