Создан светящийся гидрогель для сверхчувствительного обнаружения формальдегида

Исследователи из Института науки и техники полимеров Национального университета Тайваня разработали многофункциональный сенсор на основе гидрогеля для обнаружения формальдегида.

Обнаружение летучих органических соединений (ЛОС) важно для защиты как окружающей среды, так и здоровья человека. Недавно исследователи из Национального университета Тайваня создали новый тип светящегося (люминесцентного) гидрогеля, который может обнаруживать ЛОС с высокой чувствительностью. Исследование опубликовано в журнале Small.

Эти специальные гидрогели изготовлены из гибкой сетки материала, сочетающей модифицированный желатин и сахарное соединение (PG/PDA). В эту сетку PG/PDA добавляются поверхностно-модифицированные частицы лапонита, содержащие европий (Eu³⁺(TTA)@Lap), чтобы придать гидрогелям их светящиеся и сенсорные свойства.

Гидрогели светятся по-разному, когда они подвергаются воздействию определенных ЛОС, создавая уникальные световые паттерны, которые показывают, какие соединения присутствуют. В частности, гидрогель PG/PDA/Eu³⁺(TTA)@Lap демонстрирует выдающуюся способность обнаруживать формальдегид, распространенный загрязнитель воздуха, с пределом обнаружения всего 39 частей на миллиард (ppb), что значительно ниже безопасного предела Всемирной организации здравоохранения в 80 ppb.

Эта высокая чувствительность обусловлена «антенным эффектом», когда добавленное органическое соединение помогает ионам европия светиться сильнее.

Помимо своих сенсорных характеристик, гидрогели могут самовосстанавливаться после повреждения и могут вводиться в различные формы или среды, что делает их высокоадаптивными.

«Этот инъекционный и самовосстанавливающийся сенсор на основе гидрогеля открывает новые возможности для более безопасного долгосрочного мониторинга окружающей среды», — говорит профессор И-Чунь Е, автор-корреспондент исследования.

В целом, эта инновационная светящаяся гидрогелевая система предлагает мощную и гибкую платформу для обнаружения формальдегида и других вредных ЛОС.

Больше информации: Пин-Хань Цзэн и др., Инъекционные и самовосстанавливающиеся люминесцентные нанокомпозитные гидрогели с европием на основе желатина/полидекстрана/лапонита для различения формальдегида в летучих органических соединениях, Small (2025). DOI: 10.1002/smll.202501574

Источник: National Taiwan University