近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所研究員黃行九團隊針對離子傳感界面結構適應性進行研究，開發了一種高穩定性自適應一體式界面。
全固態離子選擇電極作為智能生物和化學傳感器的關鍵組成部分，近年來展現出廣闊的應用前景。研究團隊在前期工作中，基于三明治型全固態界面結構開發了一系列轉導層材料，實現了多種常見電解質離子的高穩定性檢測。研究發現，離子傳感性能對傳感器的穩定性和可靠性至關重要，其性能本質上受限于傳感界面的材料特性及結構特征。
基于此，團隊進一步開發了一種基于十六烷基三甲基銨（CTA+）調控的親脂性二硫化鉬（2.0 CTA-MoS2）高穩定性自適應一體式傳感界面。該界面通過時空自適應調控，實現底部轉導層與頂部單片式傳感結構的自發無縫集成，從而確保了界面優異的適應性。
通過深入研究系統界面結構的合理性以及界面作用機制，團隊基于電化學模型數值模擬發現，自適應一體式界面結構系統具有最大轉導層電荷電流和最小擴散電流的最佳界面穩定性。結合同步輻射XAFS技術，進一步揭示了親脂性陰離子（TFPB-）在2.0 CTA-MoS2表面吸附驅動的混合電容轉導機制。
在應用驗證方面，以鎘離子檢測為例，自適應一體式鎘離子選擇界面展現出優異的界面穩定性（24 h漂移率為5.51±0.32 μV·h-1，30天靈敏度損失4.77%）和較高的選擇性，同時實現了對工業廢水樣品的準確檢測（回收率90%—115%），顯示出實際應用潛力。
此外，研究團隊開發的具有自適應一體式界面結構的通用陽離子選擇性傳感器（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Cd2+和Cu2+），在寬線性范圍內展現出近能斯特響應。與基于2.0 CTA-MoS2所構建的全固態及單片式界面結構相比，該設計顯著提升了傳感界面的穩定性。
該研究工作為高性能傳感界面構建提供了有效策略和重要參考。
相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
基于計算機斷層掃描技術的傳感界面表征和電化學數值模擬探究界面穩定機制
本文鏈接：研究提出基于自適應一體式界面的高穩定離子傳感新策略http://www.sq15.cn/show-12-1248-0.html
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