李鵬課題組報(bào)道快速、便攜、高選擇性的芥子氣模擬物光電化學(xué)傳感器
? ? ? ?芥子氣（mustard gas）是一種硫醚化學(xué)物，因其具有高毒性而對(duì)人類生命構(gòu)成重大威脅。開發(fā)針對(duì)硫醚類化合物的快速、便攜化、超靈敏檢測(cè)器對(duì)于防護(hù)和急救都至關(guān)重要?，F(xiàn)有的檢測(cè)手段包括熒光技術(shù)、紅外技術(shù)以及氣相色譜技術(shù)等。然而，這些檢測(cè)方法對(duì)儀器設(shè)備要求高，便攜化程度低。相對(duì)而言，光電化學(xué)傳感具有測(cè)試速度快、能耗低、便于攜帶等優(yōu)勢(shì)，更易形成可穿戴的便攜化傳感裝置。傳統(tǒng)的光電傳感材料是基于金屬氧化物的半導(dǎo)體材料，與檢測(cè)物的識(shí)別原理是基于材料和檢測(cè)物的表面化學(xué)作用，這種作用產(chǎn)生的光電信號(hào)對(duì)于同類化合物缺乏差異性，如何設(shè)計(jì)新型的傳感材料實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)相似的硫醚化合物分子的選擇性識(shí)別是目前的最大挑戰(zhàn)。一種可行的解決方法是利用多孔分子陷阱材料所具有的尺寸篩分效應(yīng)和位點(diǎn)識(shí)別效應(yīng)制備可以選擇性檢測(cè)硫醚化合物的光電化學(xué)傳感器。
? ? ? ?近日，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系李鵬課題組合成了一類銀納米顆粒負(fù)載的氫鍵有機(jī)骨架（AgNPs@HOFs）光電活性材料，與傳統(tǒng)半導(dǎo)體以及MOF材料相比，這種AgNPs@HOFs材料展現(xiàn)出優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換能力。他們利用該材料構(gòu)建便攜芥子氣模擬物2-氯乙基乙基硫醚（CEES）光電化學(xué)傳感器，在對(duì)13種不同的芥子氣模擬物測(cè)試中，傳感器能快速、準(zhǔn)確識(shí)別CEES，對(duì)CEES最低檢測(cè)線低至15.8 nmol L-1，器件具有優(yōu)異的重復(fù)檢測(cè)能力（大于30次）與長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性（30天），表明了這種器件在實(shí)際操作場(chǎng)景的應(yīng)用潛力，而且為進(jìn)一步發(fā)展具有超高靈敏度和選擇性的新型硫醚類化合物傳感器提供可能。相關(guān)研究工作日前以《Ultrafine Silver Nanoparticle Encapsulated Porous Molecular Traps for Discriminative Photoelectrochemical Detection of Mustard Gas Simulants by Synergistic Size-exclusion and Site-specific Recognition》為題發(fā)表于《Advanced Materials》上。
? ? ? ?論文第一作者為復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系博士研究生汪晨，論文通訊作者為復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系李鵬研究員、周亞明教授和美國(guó)西北大學(xué)Omar K. Farha教授。復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系為論文第一完成單位，該研究得到復(fù)旦大學(xué)人才引進(jìn)啟動(dòng)基金和復(fù)旦大學(xué)國(guó)家重大項(xiàng)目預(yù)研項(xiàng)目的資助支持。
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? ? ? ?全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202202287
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