Angew: MOF/Au复合结构SERS气体检测
纳米技术 纳米 2020-08-25

金属有机框架化合物材料(MOF)通过SERS作用,作为检测挥发性有机化合物等的应用没有得到深入开发,有鉴于此,广西大学赵祯霞、中国科学院高能物理研究所李敏等报道了将MIL-100(Fe)用于理想的SERS基底,检测挥发性有机物。

本文要点:

(1)

MIL-100(Fe)的甲苯检测限(LOD)达到2.5 ppm,并且通过当在MIL-100(Fe)基底上引入Au纳米粒子,检测限进一步降低为0.48 ppb,实现了1010的增强。此外,作者发现MIL-100(Fe)能够组成“传感器阵列”实现对多种VOC检测,通过掺杂其他金属成份,检测性能的调控和扩展性能得以显著提高。此外,这种MIL-100(Fe)检测平台能够对肺癌相关的多种气体实现ppm测试,展示了其在生物体内肺癌早期检测中的应用前景。具体对4-乙基苯甲醛、丙酮、异丙醇几种肺癌相关指示性气体,展现了对4-乙基苯甲醛低达26 ppm的检测浓度,但是对丙酮、异丙醇未见响应,因为温度较高,丙酮、异丙醇无法有效的吸附。当在30 ℃中持续工作10 h,通过这种延长吸附时间的方法,对三种气体的检测最低限分别达到1 ppm,5 ppm,15 ppm。

(2)

这种MIL-100(Fe)材料是由1,3,5-苯三甲酸和Fe簇合物组成,苯类分子能够通过π-π相互作用和MIL-100(Fe)中的芳基组分中结合,同时体积较小的气体分子更容易吸附到Fe簇附近。并且当Fe通过其他金属(如Zr等)进行修饰,该材料的吸附选择性能够得以调控

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参考文献

Jing‐Hao Fu, Zhen Zhong, Dan Xie, Prof.Dr. 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

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202002720


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