碳点有助于嗅出空气中的纳米塑料

一种电子鼻已经开发出来，它使用彩色碳点薄膜来检测和量化空气中的纳米塑料。这项工作由化学家和纳米技术研究员领导拉兹内克来自以色列本-古里安大学的一篇论文在美国化学学会(ACS)秋季会议上发表。

这项新研究建立在耶利内克参与了一项能够检测细菌的传感器的早期工作通过它们释放的气体。耶利内克的团队想知道这种简单而廉价的碳点技术是否能够检测空气中的纳米塑料(直径小于1微米的塑料颗粒)。

碳点本身不会产生信号。但是当空气中的化学物质吸附到斑点上时，它们的电容就会发生变化，电子鼻就会检测到这种变化。

研究人员通过在相对较低的温度下加热碳源来制造碳点好几个小时。加热过程将含有碳的材料变成彩色的，通常是荧光的纳米大小的颗粒。然后，他们用这些点制作了一层薄膜，作为传感器的基础。改变起始材料使合成的碳点具有不同的表面性质，这意味着它们对不同化学物质的亲和力不同。

耶利内克和他的同事们选择了碳点来吸附常见类型的塑料——聚苯乙烯、聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。然后，研究小组将这些塑料纳米颗粒雾化，当涂有碳点薄膜的电极暴露在这些微小的空气中的塑料颗粒中时，研究人员观察到每种材料的信号都不同。

耶利内克回忆说:“因为纳米塑料是如此微小的颗粒，它们很容易附着在我们的传感器上并产生信号——这就是突破。”他解释说，除了检测空气中的纳米塑料外，这种新型传感器还能够确定它们的类型、数量和大小。这是因为电容的变化是对吸附在碳点薄膜上的粒子的极其敏感的测量。

耶利内克说:“当碳点捕获大塑料颗粒时，产生的信号与小塑料纳米颗粒产生的信号不同。”“同样，当你从空气中提取一种聚合物(比如聚丙烯)的塑料时，它会产生与聚乙烯或聚苯乙烯等其他塑料不同的电容信号。”

Jelinek希望他的团队的传感器可以作为一个有效的平台来监测空气中危险的纳米塑料的存在．他强调这一点很重要，因为这些材料非常微小，可以穿透人体的保护层，特别是血脑屏障。

“这是非常令人兴奋的科学，检测和识别纳米塑料的能力为环境监测提供了一种新的潜在工具，”他说文斯Rotello他是美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的化学家和纳米颗粒研究员。他说，他期待看到该系统在更复杂、“充满淤泥”的现实世界中是如何工作的，现实世界中包含多种塑料和复杂的气溶胶以及烟雾。