液體中離子和分子的檢測(cè)已為實(shí)現(xiàn)電子（智）舌受到了廣泛的關(guān)注。具有高靈敏度的溶液門(mén)控場(chǎng)效應(yīng)晶體管（SFETs），可通過(guò)讀取電導(dǎo)來(lái)檢測(cè)出離子和分子。但是，迄今為止，采用SFETs的離子傳感器和分子傳感器具有局限性，例如缺乏動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)功能且選擇性低。在本項(xiàng)研究中，作者評(píng)估了合理設(shè)計(jì)的石墨烯SFETs作為pH和葡萄糖選擇性傳感器。通過(guò)控制溶液的注入和抽出，微流體通道與石墨烯SFET集成，表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)的開(kāi)關(guān)功能。當(dāng)分別用Nafion作為分子篩和Au裝飾的納米顆粒作為受體時(shí)，石墨烯SFET裝置顯示出高pH和葡萄糖選擇性。采用定制石墨烯通道的SFETs具有動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)功能和高選擇性，通過(guò)將單獨(dú)的SFETs集成可同時(shí)傳感多個(gè)目標(biāo)陣列，具有發(fā)展為電子舌平臺(tái)的巨大潛力。
Fig. 1 總體實(shí)驗(yàn)和樣品制備的示意圖。
Fig. 2 純，Nafion涂層和Au裝飾的石墨烯的實(shí)驗(yàn)裝置和表征。
Fig. 3 石墨烯SFETs的pH檢測(cè)特性。
Fig. 4 石墨烯SFET的葡萄糖檢測(cè)特性。
Fig. 5 石墨烯基SFETs的傳輸特性。
Fig. 6 Nafion涂層石墨烯的選擇性測(cè)試以及三種SFETs結(jié)果。
Fig. 7 PCA對(duì)三種類(lèi)型的SFETs的真實(shí)飲料的響應(yīng)。
Fig. 8 方目標(biāo)材料對(duì)各種類(lèi)型SFET的傳感機(jī)理。
相關(guān)研究成果于2021年由韓國(guó)首爾大學(xué)Ho Won Jang課題組，發(fā)表在npj 2D Materials and Applications（https://doi.org/10.1038/s41699-021-00223-2）上。原文：Surface-tailored graphene channels。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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