汞是一种毒性很强的金属,如使用不当,它可能污染环境和危害人体健康。因此,对于汞浓度的检测非常重要。目前,在环境和生物样品检测中比较常用的方法有三种:原子吸收法、发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。其中,虽然电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)以其高灵敏度和较宽的线性范围最为常用,但也具有样品制备工艺复杂、耗时较长且所需设备昂贵等缺点。
为了克服这些检测方法的局限性,科学家们提出了自供电纳米传感器的概念并将其应用于有毒污染物的检测。当前,科学家们面临的主要问题是如何开发一种全面集成化的单机纳米发电机。
近日,美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所的科研人员研制出一种基于摩擦起电效应的传感器,可使用3-MPA modified AuNPs作为电气性能增强与识别元件来检测汞离子。由于AuNPs和汞离子不同的摩擦生电二级分化特性,经过改良的纳米发电机成为一种对汞离子高度敏感的传感器。这种纳米发电机由于对汞离子具有高度的选择性且易于操作,在测定环境样品中的汞离子方面具有应用前景:纳米发电机将会作为一种传感装置应用于极端环境中。相信在不远的将来,此项研究将会促进摩擦纳米发电机用于其他金属离子和DNA和蛋白质其他生物分子的研究。