近日，制冷與低溫工程研究所吳靜怡教授、楊光副教授與德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)合作，在Advanced Materials期刊上發(fā)表題為”In-situ tracking of wetting front transient heat release on a surface-mounted metal-organic framework”的研究論文，提出了基于毛細(xì)流體自驅(qū)動的金屬-有機框架化合物薄膜熱信號追蹤方法和傳感器件。論文被選為當(dāng)期的Frontispiece進行亮點報道。論文的第一作者是李偉金博士和楊光副教授，通訊作者是楊光副教授和R. A. Fischer教授。吳靜怡教授對該工作做出了指導(dǎo)和建議。
研究將普通打印紙作為基底，通過組裝親水性金屬-有機框架化合物薄膜，實現(xiàn)了纖維素基多孔材料毛細(xì)吸液能力十倍以上的增強。實驗證明在納米孔尺度的毛細(xì)流動現(xiàn)象仍遵循經(jīng)典的Washburn方程（芯吸距離與時間的0.5次方成正比）。在此基礎(chǔ)上，研究提出了一種可以對多孔材料中毛細(xì)潤濕前緣的瞬態(tài)放熱量進行原位追蹤的便捷方法。由于材料表面的超潤濕性以及主客體相互作用，水溶液在試紙中的潤濕前緣放熱溫升可達10℃以上。
基于毛細(xì)流體驅(qū)動的MOF熱信號測試裝置及瞬態(tài)熱圖像
研究基于該理論和方法，可集成一種新型傳感系統(tǒng)，僅利用溫差信號，便可實現(xiàn)痕量水分或溶液組分的快速、高敏感、低成本、便攜式的檢測。該研究將在工業(yè)、食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)具有廣闊的應(yīng)用前景。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金和上海浦江人才計劃的資助。
附：Advanced Materials期刊簡介
Advanced Materials是材料科學(xué)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先學(xué)術(shù)期刊之一，由Wiley出版社發(fā)行, 2020年影響因子為27.398。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202006980
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