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谭学才教授课题组在基于三(联吡啶)钌(II)功能化金属-有机框架材料电化学发光传感器测定三聚氰胺研究取得新进展
2018-04-14 13:17   审核人:



最近,我院谭学才教授课题组制备了具有高发光性能的RuMOFs材料,并将其作为高效的电致化学发光(ECL)信号探针,构建ECL传感器实现了三聚氰胺的高灵敏检测。该成果以“Sensitive detection of melamine by an electrochemiluminescencesensor based on tris(bipyridine)ruthenium(II)-functionalizedmetal-organic frameworks”为题发表在Sensors and Actuators B: Chemical2018265378-386https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.03.046Sensors and Actuators B: Chemical是传感器专业领域最重要期刊, 更是气体敏感传感器类当家期刊,涵盖了分析化学、电化学和传感器领域的前沿性研究。该期刊最新SCI影响因子为5.401,按中科院JCR分区属于工程技术1区(大类),分析化学及仪器仪表1区、电化学2区(小类),Top期刊。该文的第一作者是2015级工业分析专业硕士研究生冯德芬、第二暨共同通讯作者是谭学才教授课题组青年教师吴叶宇博士/讲师。

金属-有机框架(MOFs)是新型微孔材料,由金属离子或簇与有机配体的组合组成,具有独特的化学和物理性质,如大的表面积,规则的孔径和形状,孔隙率高,热稳定性和化学稳定性好,易于改性等优点。电化学发光(ECL)是在电流的作用下物质在电极表面发生氧化还原反应产生电子转移,使物质产生激发态,然后这些物质从激发态跃迁至基态而产生的发光现象。ECL具有灵敏度高、响应速度快、线性范围宽、可控性好、背景低、检测限低等优点,在分析检测领域备受关注。然而, MOFs纳米材料中的常规配体的有机小分子通常不具备氧化还原活性和发光性能,无法发生ECL反应,迄今为止关于MOFsECL体系的应用报道很少。因此,合成具有高发光性能,同时保持主体原始结构和性质的MOFs来提高传感器选择性和灵敏度成为研究的发展趋势之一。以三(联吡啶)钌(II)功能化MOFs制备的RuMOFs具有优异的电子转移能力,优良的选择性和良好的电化学稳定性。采用RuMOFs构建的电化学传感器对三聚氰胺的检测限达到了3.8×10-11 mol/L。综上所述,该研究拓展了功能化的MOFs材料在电化学发光领域的应用。

该研究得到国家自然科学基金((Nos. 21365004, 21065001),南京大学生命科学分析化学国家重点实验室(SKLACLS1810),广西自然科学基金(Nos. 2013GXNSFDA019006),广西高等学校 高水平创新团队及卓越学者资助项目(桂教 [2014] 7号),广西教育厅中青年教师基本能力提升项目(KY2016YB134),广西民族大学研究生教育创新项目(gxun-chxzs2016111)共同资助。


说明: I:\5   研究生培养\15级 冯德芬\SNB\SNB-melamine-最终版本\SNB-melamine-最终版本\tif\scheme 1.tif

功能化RuMOFsECL传感器制备以及检测三聚氰胺检测示意图

 说明: I:\5   研究生培养\15级 冯德芬\SNB\SNB-melamine-最终版本\SNB-melamine-最终版本\tif\Fig S2.tif

RuMOFs-三聚氰胺ECL体系反应机理图(左)及条件优化响应曲面图(右)

说明: I:\5   研究生培养\15级 冯德芬\SNB\SNB-melamine-最终版本\SNB-melamine-最终版本\tif\Fig 3.tif

ECL传感器的电化学CV响应图(A)及电化学发光响应(B)图

说明: I:\5   研究生培养\15级 冯德芬\SNB\SNB-melamine-最终版本\SNB-melamine-最终版本\tif\Fig 6.tif

ECL传感器检测三聚氰胺的校准曲线图

说明: I:\5   研究生培养\15级 冯德芬\SNB\SNB-melamine-最终版本\SNB-melamine-最终版本\tif\Fig 7.tif

ECL传感器的重现性实验


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