一种新型的耐湿甲醛分子探针疏水二苯砜脲干凝胶的合成传感性能及机理

该工作设计了一种新型的疏水性有机干凝胶,称为二氨基二苯砜(DDS)尿素,用于选择性检测空气中的甲醛。 它是由十八烷基异硫氰酸酯和二氨基二苯砜在四氢呋喃溶液中于70°CReact生成的。 通过冷冻干燥获得干凝胶。 磺胺脲脲干凝胶用作在相似条件下合成的对比材料。 干凝胶涂覆的石英晶体微天平(QCM)传感器对甲醛气体表现出快速且可逆的选择性响应。 重复的测量结果表明,甲醛检测具有较高的灵敏度和较低的检测限(1 ppm)。 气体感应和接触角测试表明了其在不同湿度条件下的稳定性。 通过吸附等温线实验,发现DDS尿素干凝胶与HCHO分子之间的吸附焓变化确定了化学吸附的范围,使传感器具有良好的选择性和可逆性。 通过基于量子化学软件的模拟计算,通过比较胺基或氨基甲酸酯与甲醛之间的相互作用,证明了甲醛传感器的传感机理。 计算结果表明,胺基和醛基之间的席夫碱相互作用更负责甲醛的感测,而不是脲基与醛基之间的氢键相互作用。