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納米生物效應團隊在VOCs檢測領域取得重要進展
2020-08-12|文章来源:多学科中心 |【
 

  近日,093彩票多學科中心李敏副研究員與廣西大學趙祯霞教授合作在揮發性有機化合物(VOC)檢測研究領域取得重要進展,相關研究成果以“SERS-Active MIL-100(Fe) Sensory Array for Ultrasensitive and Multiplex Detection of VOCs”爲題發表在國際化學期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。 

  該研究團隊發現金屬有機骨架(MOFsMIL-100Fe)材料對VOCs分子具有吸附拉曼增強效應,其對甲苯和丙酮的吸附檢測性能顯著優于傳統氣體傳感器。需要強調的是,MOFsVOCs的吸附呈现“阵列分辨传感”特性,能够实现對多种VOCs的傳感。引入“熱點”後,拉曼增強效應使MIL-100Fe)對甲苯的检测限降到0.48 ppb,刷新了傳統氣體傳感器的檢測極限。通過理論計算,研究人員發現該材料可通過強化吸附、電荷轉移、帶間共振等幾種形式使VOCsMIL-100(Fe)上實現吸附強化-電荷傳遞協同作用,最終産生拉曼增強效應。 

  本研究利用该检测平台對多种肺癌呼出标记物进行了灵敏分析,显示了其在肺癌早期诊断方面的潜在应用,为肿瘤呼出标志物的同时检出开拓新的思路,同时基于吸附强化拉曼增强效应的人工嗅觉系统的成功运用将为肿瘤早诊在方法学上提供新的途径。 

  隨著現代化工業的迅速發展和人們生活水平的不斷提高,揮發性有機化合物造成的大氣汙染和室內環境的微汙染問題受到越來越多的關注。大部分VOCs有害甚至致癌,因此,實現環境中VOCs的灵敏检测与监测對保护人类健康具有重要意义。 

  此工作得到了國家自然科學基金的資助支持。 

基于MILs-MOF構建人工嗅覺系統實現揮發性有機化合物檢測的原理示意圖   

  論文信息:Jing-Hao Fu, Zhen Zhong, Dan Xie, Yan-Jun Guo, De-Xuan Kong, Zhong-Xing Zhao, Zhen-Xia Zhao*, Min Li*. “SERS-Active MIL-100(Fe) Sensory Array for Ultrasensitive and Multiplex Detection of VOCs”, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202002720 


 
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