李鵬課題組報道快速、便攜、高選擇性的芥子氣模擬物光電化學傳感器
? ? ? ?芥子氣（mustard gas）是一種硫醚化學物，因其具有高毒性而對人類生命構成重大威脅。開發(fā)針對硫醚類化合物的快速、便攜化、超靈敏檢測器對于防護和急救都至關重要?，F(xiàn)有的檢測手段包括熒光技術、紅外技術以及氣相色譜技術等。然而，這些檢測方法對儀器設備要求高，便攜化程度低。相對而言，光電化學傳感具有測試速度快、能耗低、便于攜帶等優(yōu)勢，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體材料，與檢測物的識別原理是基于材料和檢測物的表面化學作用，這種作用產(chǎn)生的光電信號對于同類化合物缺乏差異性，如何設計新型的傳感材料實現(xiàn)對結構相似的硫醚化合物分子的選擇性識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和位點識別效應制備可以選擇性檢測硫醚化合物的光電化學傳感器。
? ? ? ?近日，復旦大學化學系李鵬課題組合成了一類銀納米顆粒負載的氫鍵有機骨架（AgNPs@HOFs）光電活性材料，與傳統(tǒng)半導體以及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。他們利用該材料構建便攜芥子氣模擬物2-氯乙基乙基硫醚（CEES）光電化學傳感器，在對13種不同的芥子氣模擬物測試中，傳感器能快速、準確識別CEES，對CEES最低檢測線低至15.8 nmol L-1，器件具有優(yōu)異的重復檢測能力（大于30次）與長期工作穩(wěn)定性（30天），表明了這種器件在實際操作場景的應用潛力，而且為進一步發(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。
? ? ? ?論文第一作者為復旦大學化學系博士研究生汪晨，論文通訊作者為復旦大學化學系李鵬研究員、周亞明教授和美國西北大學Omar K. Farha教授。復旦大學化學系為論文第一完成單位，該研究得到復旦大學人才引進啟動基金和復旦大學國家重大項目預研項目的資助支持。
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? ? ? ?全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202202287
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