高精度，高选择性，可视化检测氢氟酸(HF)是一项巨大的挑战。本工作提出了一种新的基于“刻蚀诱导溶胀机制”的水凝胶光子晶体(PC)作为检测HF的传感器。该HF传感器是由二氧化硅/水/丙烯酸羟乙酯所组成，并通过二氧化硅非密堆积自组装，光聚合和水溶胀过程实现了非密堆积结构。被HF轻微刻蚀的二氧化硅诱导了PC水凝胶的溶胀，导致反射波长和结构色的变化，从而实现可视化和光谱检测HF(0-10mM)。具有独特结构和成分的PC水凝胶是高精度传感、高选择性和低检测限的关键(0.1mM)。此外，该传感器还具有可裁剪性、便携带式、易操作、低成本的优势。

图1 光子晶体水凝胶的合成示意图及检测检测机理

图2 PC水凝胶刻蚀前后反射光谱和对应的SEM 图像，以及不同酸，盐，碱与Δλ的关系

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.12.045

通讯作者简介

杨东朋，博士，广东工业大学材料与能源学院青年百人(A)，讲师。长期从事光子晶体的组装及其在印刷、传感、防伪和光催化增强等应用，在J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater., Adv. Optical Mater., ACS Appl. Mater. Interface, J. Mater. Chem. C., Chem. Commun., Nanoscale, Langmuir, J Phys. Chem. C等国际学术期刊发表SCI论文40余篇，获得授权国家发明专利1项。成果多次被Nature, ACS, APS作为研究亮点，并被JMCC, PCCP, AMI, ACS Omega等期刊选为封面。2021年，受邀为Materials Advances期刊撰写胶体组装方面的综述性文章。

黄少铭 教授，博导，国家杰出青年基金获得者。1991年获南开大学博士学位。1991-1993 南京大学博士后，出站后留任南京大学副教授。1996-2005先后在英国Sussex大学、澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO) 和美国Duke大学从事研究。2005年3月回国任南京大学教授、博导。2005.9-2018.12任职温州大学，2019.02月起任职广东工业大学。担任广州市低维材料与储能器件重点实验室主任，校学术与学位委员会委员及分委员会主任。长期致力于低维材料及器件应用研究。在纳米结构碳材料及储能器件应用基础研究方面取得了一系列具有国际影响的成果。1999年以来已在国际学术刊物上发表380篇余论文, 包括Nat. Mater., Nat. Commun., JACS., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Phys. Rev. Lett.等，被引用近2万次, H指数70，入选科睿唯安全球高被引科学家。申请专利90多项。先后完成和承担包括科技部973和863项目、国家杰出青年基金、国家自然科学基金委国际合作研究重点项目、面上项目及省部级重点项目等十多项，获省部级奖3项。是国家基金委、自然科学奖、科技部、教育部等会评专家。