J. Ind. Eng. Chem.：多孔溴化銫鉛納米纖維的制備及其在檢測氣態氨和液態氨中的應用

DOI: 10.1016/j.jiec.2021.03.006 

在這項工作中，研究者通過靜電紡絲制備了多孔溴化銫鉛納米纖維（CsPbBr3 NFs），并將其應用于傳感器中以有效檢測氣態氨和液態氨。首先將溴化銫鉛納米晶體（CsPbBr3 NCs）與聚苯乙烯（PS）混合，然后通過靜電紡絲將混合物固化成NFs，從而制備出CsPbBr3 NFs。利用甲苯溶劑對多孔NFs進行改性，該溶劑在靜電紡絲過程中具有揮發性。通過分析CsPbBr3 NFs在溫度、濕度和pH值變化下的穩定性，證實了CsPbBr3 NFs在各種環境條件下的適用性。隨后利用CsPbBr3 NFs的光致發光（PL）特性檢測N2載體中的氣態氨（9mg/L）。此外，使用PL強度檢測出水溶液中的氨濃度為100.0mg/L。因此，本研究所開發的CsPbBr3 NFs在檢測傳感器中具有廣闊的應用前景，其可對食物的腐爛程度進行評估，使消費者能夠更安全地購買新鮮農產品。

圖1.CsPbBr3 NFs的制備過程示意圖：（a）通過熱注射法合成CsPbBr3 NCs的示意圖，（b）基于靜電紡絲的CsPbBr3 NFs的簡化圖。

圖2.CsPbBr3 NFs的形態表征：（a）單根CsPbBr3 NF的共聚焦激光圖像，（b）低和（c）高分辨率下CsPbBr3 NFs的SEM圖像，（d）超薄切片后CsPbBr3 NFs的TEM圖像，其中帶圓圈的部分是CsPbBr3 NCs。

圖3.CsPbBr3 NFs的圖形表征：CsPbBr3 NCs和NFs的（a）PL光譜，（b）吸收光譜，（c）XRD圖和（d）時間分辨PL衰減曲線。

圖4.（a）CsPbBr3 NCs和NFs在空氣氣氛（實線）和潮濕條件（虛線）下不同時間間隔的定量分析，（b）CsPbBr3 NFs在潮濕條件下的熱穩定性。

圖5.（a）CsPbBr3 NFs在520nm下對3至30mg/L的各種氨氣濃度的響應，（b）暴露30分鐘后，CsPbBr3 NFs基氨氣傳感器在9至30mg/L濃度范圍內的靈敏度。

圖6.（a）當液態氨存在時CsPbBr3 NFs的熒光光譜變化，（b）當水溶液中含有濃度為1.0X10-4 M的不同金屬離子時CsPbBr3 NFs的選擇性。