Enhancing graphene-based sensors with metal-organic nanosheets

使用金属有机纳米片增强石墨烯传感器

基本信息

  • 批准号:
    2453424
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2020 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Every atom in graphene is exposed to its environment which makes it ideal for creating ultrasensitive sensors for detecting diseases, monitoring pollutants, testing nutrient levels and sniffing out explosives. However, because graphene is just made of carbon atoms, it is difficult to achieve high levels of selectivity in order to distinguish between similar compounds. Metal-organic framework nanosheets (MONs) are an emerging class of two-dimensional materials which combine the diversity of organic chemistry with the uniquie propetries of metal ions. In this project, you will work with Dr Jonathan Foster to develop new MONs functionalised with different chemical groups in order to enhance the selectivity of graphene based sensors.Understanding how nanomaterials interact with analytes that they are detecting is also a key challenge which limits our ability to inteligently design such sensors. Ultrafast spectroscopy makes use of high power lasers to generate ultra short (10-15 seconds in duration) flashes of light that are used to probe the electronic structure and dynamics of the materials. The recently opened Lord Porter Laser Laboratory at the University of Sheffield is a state-of the art facility which is home to some of the latest time-resolved ultrafast spectroscopy equipment in the world. You will therefore work with Dr Adrien Chauvet to explore the optical and electronic properties of MONs and investigate the surface-analyte interactions of the newly developed sensors.
石墨烯中的每个原子都暴露在其环境中,这使得它成为制造超灵敏传感器的理想选择,用于检测疾病,监测污染物,测试营养水平和嗅出爆炸物。然而,由于石墨烯只是由碳原子组成,因此很难实现高水平的选择性以区分类似的化合物。金属-有机骨架纳米片(MONs)是一类新兴的二维材料,它将有机化学的多样性与金属离子的独特性质联合收割机结合在一起。在这个项目中,你将与Jonathan Foster博士合作开发具有不同化学基团的新型MONs,以提高石墨烯传感器的选择性。了解纳米材料如何与它们检测的分析物相互作用也是一个关键挑战,这限制了我们智能设计此类传感器的能力。超快光谱利用高功率激光产生超短(持续时间10-15秒)闪光,用于探测材料的电子结构和动力学。最近在谢菲尔德大学开设的波特勋爵激光实验室是一个最先进的设施,拥有世界上最新的时间分辨超快光谱设备。因此,您将与Adrien Chauvet博士一起探索MONs的光学和电子特性,并研究新开发的传感器的表面与分析物的相互作用。

项目成果

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