中文   |   English   |   Email Alert
图表检索
高级检索
image

MOFs基光电化学传感界面及其应用

周存银 ,  黄娟 ,  王琼 ,  唐浩 ,  胡云楚 ,  王文磊

化学进展 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (6) :893-903

PDF (4360KB)
化学进展 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (6) :893-903 DOI: 10.7536/PC230913
综述
扫码查看或转发全文

MOFs基光电化学传感界面及其应用

作者信息 +

MOFs-Based Photoelectrochemical Sensing Interface and Its Applications

Author information +
文章历史 +

摘要

Photoelectrochemical sensing analysis is a new analytical technique developed rapidly in recent years, and the photoelectroactive material in the Photoelectrochemical sensing interface is the key to Photoelectrochemical sensing detection. Metal-organic frameworks (MOFs) and their derivatives may be ideal carriers for the construction of Photoelectrochemical sensing interfaces by dispersing photoelectroactive substances. Due to the "antenna effect" of organic ligands in MOFs, metal clusters can be regarded as activated discrete semiconductor quantum dots, which have similar photoelectric properties to semiconductors. MOFs materials are modified by carbon-based compounds, organic polymers, noble metal nanoparticles, inorganic oxides and quantum dots to construct MOFs-based Photoelectrochemical sensing interfaces, which can improve the conductivity of MOFs and promote the separation of photogenerated electron-hole, thus improving the photoelectric conversion efficiency. The ultra-sensitive detection of the target can be realized by using the signal amplification effect of the MOFs-based Photoelectrochemical sensing interface on the Photoelectrochemical sensing. In this paper, the photoelectroactive mechanism, synthesis methods and construction strategies of photoelectroactive interface of MOFs-based materials are introduced, and the applications of MOFs-based materials in Photoelectrochemical sensing and detection, such as small molecular compounds, immunoassay, enzyme activity and environmental analysis, are reviewed in recent years, and the development prospects are prospected.

Abstract

photoelectrochemical sensing analysis is a rapidly developing new analytical technology in recent years,and photoelectric active materials are The key to photoelectrochemical sensing detection.metal-organic frameworks(MOFs)and their derivatives may be ideal carriers for the construction of photoelectrochemical sensing interfaces by dispersing photoelectrically active substances.Due to the"antenna effect"of organic ligands in MOFs,the metal clusters can be regarded as activated discrete semiconductor quantum dots,giving them photoelectric properties similar to those of semiconductors.the modification of MOFs materials with carbon-based compounds,organic polymers,noble metal nanoparticles,inorganic oxides,and quantum dots,and the construction of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces,can improve the electrical conductivity of MOFs,promote the separation of photogenerated electrons-holes,and thus improve the photoelectric conversion efficiency.the MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces amplify the signal generated by photoelectrochemical sensing,enabling ultra-sensitive detection of the target object.based on these,this study provides a detailed introduction to the photoelectric activity mechanism,synthesis methods,and strategies for constructing photoelectric activity interfaces of MOFs-based materials.the applications of MOFs-based materials in photoelectrochemical sensing detection of small molecule compounds,immunoassay,enzyme activity and environmental analysis in recent years have been comprehensively reviewed.Finally,current challenges and future perspectives in this field are also proposed.

Contents

1 Introduction

2 MOFs-based photoelectric active materials

2.1 Photoelectric activity mechanism

2.2 Synthesis of MOFs-based photoelectric active materials

3 Strategies for the construction of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces

3.1 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces constructed by carbon-based compound modification

3.2 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces constructed by organic polymer modification

3.3 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces constructed by noble metal nanoparticle modification

3.4 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces constructed by inorganic oxide modification

3.5 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces constructed by quantum dots modification

4 MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for analytical testing applications

4.1 Application of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for small molecule detection

4.2 Application of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for immunoassay detection

4.3 Application of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for enzyme analysis detection

4.4 Application of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for protein analysis detection

4.5 Application of MOFs-based photoelectrochemical sensing interfaces for environmental analysis detection

5 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

MOFs基材料 / 光电化学传感界面 / 光电化学传感分析

Key words

MOFs-based materials / photoelectrochemical sensing interface / photoelectrochemical sensing analysis

引用本文

引用格式 ▾
周存银, 黄娟, 王琼, 唐浩, 胡云楚, 王文磊. MOFs基光电化学传感界面及其应用[J]. 化学进展, 2024, 36(6): 893-903 DOI:10.7536/PC230913
Cunyin Zhou, Juan Huang, Qiong Wang, Hao Tang, Yunchu Hu, Wenlei Wang. MOFs-Based Photoelectrochemical Sensing Interface and Its Applications[J]. Progress in Chemistry, 2024, 36(6): 893-903 DOI:10.7536/PC230913

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

1 引言

光电化学（Photoelectrochemistry，PEC）传感分析，是利用光照作为激发信号，光激发点击界面活性物质产生电流或电压响应，以此电流或电压响应作为检测信号的一类分析检测技术[1]。与传统电化学分析相比，由于激发光源与检测信号分离，光电化学传感分析具有灵敏度高、选择性强等优越的分析性能，在金属离子[2]、有机分子[3]、生物信号分子[4]、生物大分子[5]等多类物质检测分析中，获得了人们的广泛关注。Chen等[2]开发了一种光电化学适配体传感器，以Z型Fe2O3/g-C3N4异质结为衬底材料，对铅离子进行有效检测；Zang等[5]利用双功能聚多巴胺分子印迹聚合物在纳米粒子修饰的ZnO纳米棒阵列上制备了一种用于甲胎蛋白检测的无抗体分子印迹光电化学传感器。光电化学传感分析中，优良的光电活性材料是保证光电化学传感器高效率的关键。迄今为止，各种半导体材料，如金属硫化物、过渡金属氧化物、铋化合物和新型碳基材料，在光电化学传感器的制备中有较多的应用案例。然而，这些材料或多或少地存在着光吸收性能差、吸收带隙不匹配、电子-空穴对分离效率低等缺点。因此，探寻具有高活性和高光电转换效率的光电活性材料，仍然是光电化学传感分析技术进步的关键核心课题。

金属有机框架（Metal-organic frameworks，MOFs）是一类由金属节点和有机配体通过配位作用形成的新型多孔框架材料，已广泛应用于化学分离[6,7]、催化[8,9]、传感[10,11]和药物递送[12,13]等研究领域。Liu等[6]将金属-有机骨架晶体引入聚合物中形成杂化材料，成功地将面心立方（FCU）-MOFs的优良分子筛性能融入气体分离膜，用于天然气中CO2、H2S的去除和丁烷异构体的分离；Zhang等[8]开发了一种高效的基于镍羧酸盐MOFs材料的催化剂，可用于烯烃的硅氢加成反应，且具有良好的官能团耐受性；Varsha等[10]构建了一种基于钌掺杂铜金属有机骨架的电化学传感平台，用于环丙沙星抗生素的高灵敏检测，该传感器具有良好的选择性、足够的稳定性和重复性；Abedi等[13]采用表面活性剂模板导向溶剂热法合成了介孔锌-咪唑酸衍生物金属有机骨架，并将其用于顺铂（cis-Pt）的活性负载。

此外，构建光电化学分析传感界面是MOFs基材料的重要研究课题。在新型光电电极的构建中，规则结构的MOFs因其可改变的有机金属离子或团簇、有机配体而表现出突出的合成可调性，构建MOFs基材料光电化学传感界面，可以提高MOFs的导电性，促进光生电子-空穴的分离，从而提高光电转换效率[14]。MOFs的规则孔隙和高比表面积，有利于电解质进入电极，在电解质与电极之间形成充分的接触和传导。此外，MOFs还能通过热处理进一步调整其化学成分，形成衍生的纳米传导结构。因此，在构建光电化学传感界面时，MOFs及其衍生物可能是分散光电活性物质的理想载体[15]。利用MOFs基材料的光电化学传感界面对光电化学传感产生的信号放大作用，有利于满足传统光电材料改性，以及光电化学传感器检测性能的提高，目前已逐渐成为生物医学[16⇓⇓~19]和环境监测[20⇓~22]的重要工具。相关研究表明[23⇓⇓~26]，MOFs基材料光电化学传感界面应用于光电化学传感器的潜在优势主要表现在以下3个方面：首先，MOFs基材料光电化学传感界面具有半导体性能，可以在光电化学传感中充当电荷-载流子传输系统，有助于促进光生电荷载体的分离，从而提高光电转换效率[25]；其次，MOFs基材料光电化学传感界面丰富的纳米孔结构可以作为目标分析物筛选和富集的优良基质，从而提高传感器的选择性和敏感度[26]；另外MOFs基材料光电化学传感界面同时还可以充当信号放大分子，对光电化学传感产生信号放大的作用，从而实现对重金属离子[27]、蛋白[28⇓~30]、酶[14,31]等目标物的超灵敏检测。

基于此，本文详细阐述了MOFs基材料光电化学传感界面用于光电化学传感器的机理、合成方法、设计策略等，全面综述了近年来MOFs基材料光电化学传感界面在小分子化合物、免疫分析、酶活性及环境分析等光电化学传感检测中的应用。最后总结了MOFs基材料光电化学传感界面当前所面临的挑战，并对其未来的发展方向进行了展望。

2 MOFs基光电活性材料

2.1 光电活性机理

PEC过程，涉及在光照射下产生电子-空穴（e−-h+）对，以及电子供体/受体与光电活性材料之间的能量转移[32]。其中，光电活性材料的电荷分离和传输决定了光电转换效率。有机配体对MOFs的光电性能具有关键作用[33]。光电效应表明，具有一定能量的光子或者具有超过MOFs半导体带隙能量（Eg）的光子射入MOFs时，价带（Valence band，VB）中的电子吸收光子能量后跃迁至导带（Conduction band，CB），在价带上留下空穴，导带上产生电子，形成电子-空穴对。通过选取适当的有机配体和金属节点，构建电子供体-受体结构，可以有效降低MOFs能带带隙，从而实现较高的光电子传导效率。光生电子可能与空穴结合以热耗散形式释放能量，也可能在一定的偏压作用下形成阳极光电流或阴极光电流（图1）。在偏压作用下，当光生电子被转移到外电路中而在电极表面产生空穴，空穴会被电解质溶液中的电子供体（ED）捕获进行氧化反应，并完成电极回路，形成阳极光电流[34]，如图1a所示；当光生电子被转移到电极/电解质溶液的界面，光生电子与电解质溶液中的电子受体（EA）发生还原反应，外电路输入电极表面的电子就会进入MOFs的价带被空穴捕获，形成阴极光电流，如图1b所示。

抑制电子-空穴复合对于提升光电流信号至关重要。一般来说，在MOFs半导体材料中的电子和空穴复合，可以通过直接复合、缺陷辅助复合、表面复合等不同机制进行。其中，直接复合是主要的复合机制，电子和空穴直接相遇，并且在复合过程中释放出能量。这种复合机制的速率与电子和空穴的密度有关。缺陷辅助复合是指当电子或空穴遇到缺陷时电子-空穴对停留在缺陷附近，在其他离子或杂质的能级相互作用下导致复合。表面复合是电子-空穴对在半导体材料中从体相迁移到光活性材料表面重新整合，并与电活性物质发生电化学反应，由于电活性物质的吸附作用氧化还原反应产物停留在光电活性表面[35]。除了半导体类型外，基于MOFs的光电极的VB/CB位置和电解质形态的氧化还原电位也会影响电子-空穴对迁移和反应速率。从热力学的角度来看，这种氧化还原反应的必要性在于氧化剂的电位必须大于CB的正电位，还原剂的电位必须大于VB的负电位[36]。根据这一规律，可以通过调整MOFs基光电极来改变光电化学传感器的构建策略。

光电化学过程不仅涉及能量转换，还包括电荷释放、电子转移和界面反应过程，与光电转换效率和光电化学反应动力学密切相关。MOFs基材料的制备、修饰和组成对于光电化学传感界面的有效设计具有关键重要作用。

2.2 MOFs基光电活性材料的合成

MOFs基光电活性材料由于其独特的结构和功能特性，近年来成为纳米多孔材料的重要组成部分。根据目前文献报道，其合成方法主要采用溶剂热法/水热法[37⇓⇓⇓⇓~42]和溶液法[20,31]，其他合成方法如电化学合成法[43⇓⇓~46]、机械化学法[47⇓⇓⇓⇓~52]、超声波合成法[53⇓⇓~56]等因其不同优势也逐步得到研究人员的重视，如表1所示。溶剂热合成法在光电化学传感检测中应用最为广泛，如Yang等[41]采用溶剂热法合成NH2-MIL-125(Ti)，用于构建分子印迹的光电化学传感平台。Wang等[42]在120 ℃下溶剂热法制备Zr-MOFs（UiO-66作为模型），用于构建检测激酶活性的光电化学生物传感器。溶液法是将金属离子和有机配体溶解在溶剂中，通过控制溶液的温度和pH值来制备MOFs基光电活性材料。Gao等[20]在1,3,5-苯三羧酸的乙醇-水中室温制备Eu-MOF，应用于一类自供电光电化学适体传感器。Yang等[31]在无水甲醇溶剂中合成了基于ZIF-8的纳米多面体，展现出超强的光电化学活性。电化学合成法是通过从阳极电离出金属离子，之后与溶剂中的有机配体结合形成MOFs的方法。Yang[45]采用级联静电纺丝和热压技术制备了TiO2@ZIF-8光电化学传感平台用于乳酸的检测。Asghar等[46]通过电化学合成法合成了一种新型胺功能化Mn-二氨基苯二甲酸酯MOFs，并与传统溶剂热方法合成的Mn-苯二甲酸酯MOFs进行CO2和H2吸收测试比较。结果表明，电化学合成法制备的Mn-二氨基苯二甲酸酯MOFs表现出较高的CO2吸附量（在15个大气压和273 K下为92.4 wt%）和H2吸附量（在80个大气压和77 K下为12.3 wt%）。机械化学法主要是通过将金属盐和配体反应物按一定比例混合均匀，不加或者加入少量溶剂条件下，经过机械力或研磨使二者发生反应从而制得MOFs。Zhang等[51]用于快速合成镍基金属有机框架（Ni-MOF），没有任何溶剂、添加剂或预制备的情况下Ni-MOFs的合成反应可以在1 min内完成。Zhou等[52]通过研磨合成BiVO4/g-C3N4异质结和TiO2@NH2-MIL-125(Ti)，极大地提高了光电活性。超声波合成法是在超声波的作用下液体中不断产生气泡，然后气泡破裂提高了局部溶剂的温度，并随着压力变化导致反应温度的改变，最终在很短的时间内合成MOFs。Wei等[53]通过超声法合成了IBABR-Au@Zn-MOF，成功构建了用于磷状细胞癌抗原检测的光电化学传感平台。Son等[55]通过超声法合成MOF-5，游佳勇等[56]用不同无机铜盐与有机配体均苯三甲酸通过超声处理合成了金属有机框架HKUST-1。这些方法因其具备合成时间短、反应温度低、反应速度可控、成核均匀、多孔产率高等优势（表1），有望在MOFs基光电活性材料的合成和应用上得到进一步的发展和推广。

3 MOFs基光电化学传感界面的构建策略

MOFs基材料构建的光电化学传感结构由三部分组成：激发光源、检测系统（电解质、含有MOFs材料光电活性材料的工作电极）和信号读取装置。在光电化学检测结构中，电信号通过一系列化学和物理过程产生，其中包括：（1）光子吸收；（2）电荷分离和转移；（3）电荷迁移和重组；（4）电荷消耗（产生电信号并参与固液界面的电子供体和电子受体发生氧化还原反应）。由于MOFs材料中有机配体的“天线效应”，金属簇可看作被活化的分立的半导体量子点，使其具有与半导体类似的光电特性。

尽管MOFs的类半导体特性使其在光电化学领域得到了应用，但低吸收阈值、电子-空穴对复合率高导致的低光电子产生效率，严重阻碍了MOFs的应用。例如，具有3.68 eV宽带隙的MIL-125(Ti)只能通过紫外或近紫外辐射激活，由于紫外光仅占太阳光能量的5%，因此MIL-125(Ti)的光能利用率较低。Abdelhameed等[57]通过后合成修饰制备的Cr掺杂的MIL-125(Ti)，能用于可见光下亚甲基蓝的降解；Shen等[58]通过前修饰在UIO-66的有机配体上引入氨基（-NH2），使得UIO-66的光吸收范围拓宽至可见光区域，从而调节了MOFs的光吸收特性，增加了光的利用率；Yang等[59]制备了MIL-68(In)-NH2/GRO光催化剂，GRO促进了电子的快速转移，抑制了光生载流子复合，很大程度上促进了MIL-68(In)-NH2光电转换效率；Hu等[60]通过溶剂热法制备了CdS/MIL-53(Fe)复合材料，CdS和MIL-53(Fe)之间形成异质结结构抑制了光生电子-空穴对的复合，同时CdS拓宽了MIL-53(Fe)光吸收范围。

由此可见，选择合适修饰剂对MOFs表面进行修饰，可以提高MOFs的导电性，促进光生电子-空穴的分离，从而提高光电转换效率。目前，MOFs基光电化学界面的修饰构建策略包括碳基化合物、有机聚合物、贵金属纳米粒子、无机氧化物、量子点等。

3.1 碳基化合物修饰构建的MOFs基光电化学传感界面

碳基化合物作为一种优良的光传感材料（如碳纳米管、石墨烯），具有优异的光吸收和光电转换性能，可用于制备高效的光电化学传感器。张雪[61]构建了基于MIL-68(In)-NH2/MWCNT/CdS多壁碳纳米管修饰构建的MOFs基光电化学传感界面，用于检测水中的四环素，MWCNT（多壁碳纳米管）与MIL-68(In)-NH2/CdS异质结的协同作用加快了电子的迁移，提高了光电转换效率，表现出高选择性、再现性和稳定性。Travlou等[62]报道了一种铜基MOFs与氧化石墨烯或胺化氧化石墨烯修饰构建的MOFs光电化学传感界面用于低浓度氨传感检测。结果显示，MOFs和石墨烯的高吸附容量与优越的导电性，能大幅增加氨气吸附效率，从而提高传感器的灵敏度与响应速度。Yin等[63]报道了一种聚吡咯纳米纤维涂层的还原石墨烯氧化物修饰Cu-BTC纳米颗粒构建的光电化学传感界面，实现了氨的高灵敏检测。综上可知，基于石墨烯、碳纳米管等的高导电性和高表面积，这类MOFs基光电化学传感界面具有分散的光电催化位点，快速的电子传输和稳固的网络结构等优势。

3.2 有机聚合物修饰构建的MOFs基光电化学传感界面

有机聚合物在掺杂状态下具有高导电性、高可见光吸收能力、高载流子能力、良好的环境相容性等突出特点，已成为制备光电化学生物传感界面的重要策略之一。Bhardwaj等[64]报道了在过硫酸铵作为氧化剂，将苯胺组分聚合为聚苯胺以提高传感材料的半导体性质，并且桥接复合材料中的Cu-MOF和石墨烯，构建了一种由Cu-MOF@SiO2、单层石墨烯和苯胺组成的三相复合材料用于氨的光电化学传感，提高了传感器对氨的敏感度，实现了氨的高灵敏检测。Shang等[65]构建了一种新型聚吡咯修饰的纳米混合Cu9S8/PPy/ZIF-67双模块MOFs基光电化学传感界面，对硫化氢的检测具有很高的选择性。ZIF-67具有理想的能带和全氧化酶模拟活性，将Cu9S8与匹配良好的能带结构纳米材料偶联可以极大地改善光电化学信号，而聚吡咯（PPy）可以提供快速的电子传输、宽的光电响应范围和金属前体的局部结合，从而可以构筑夹在硫化铜（Cu9S8）核和MOFs（ZIF-67）壳层之间的金属纳米结构。这种纳米混合双模块MOFs基光电化学传感界面的构建思路，也为双功能纳米杂化物的制备提供了有利的借鉴作用。Yang等[41]基于MOF和TiO2制备了新型光电化学复合物（NH2-MIL-125(Ti)-TiO2），然后以土霉素为模板分子、邻苯二胺为聚合单体在NH2-MIL-125(Ti)-TiO2/ITO电极表面电聚合形成的聚邻苯二胺修饰的具备分子印迹识别功能的MOFs基光电化学传感界面，开发了一种分子印迹光电化学传感器，实现了对土霉素超灵敏检测。有机聚合物修饰的MOFs基光电化学传感界面具有可加工的软体系和可控的孔隙环境等优势。当然由于聚合物和MOFs两种母体材料的不相容性，两者在复合材料中的比例和分布的精确控制还存在一定的挑战。

3.3 贵金属纳米粒子修饰构建的MOFs基光电化学传感界面

贵金属纳米粒子具有优异的导电性，有利于改善光电化学传感反应。贵金属纳米粒子集成的MOFs基材料可以有效地改善光电化学生物传感界面的分析特性。Qin等[28]将咪唑基离子液体作为有机配体与Zn2+配位制备了梯形金属有机骨架(Zn-MOF)纳米片。然后，通过原位还原氯金酸将金纳米粒子（AuNPs）集成到Zn-MOF纳米片表面，构建了用于甲胎蛋白（AFP）免疫传感的MOFs光电化学传感界面。巩成菊[16]开发了一种基于Ag NPs/MIL-100(Fe)@CdS贵金属纳米粒子修饰构建的MOFs光电化学传感界面，将Ag纳米粒子修饰在MOFs基光电化学传感电极表面，加快了电子传递，减缓了电子-空穴对的复合，增强了光电化学传感性能，并成功地应用于半胱氨酸的高灵敏检测。Zhang等[66]基于Au NPs/CdS/UIO-66-NH2异质结构作为光电活性材料，利用CRISPR/Cas12a体系，建立了一种用于赭曲霉毒素A（OTA）检测的光电化学传感器（图2）。Au NPs/CdS/UiO-66-NH2的三元异质结构抑制了电子空穴对的复合，提高了光电流转换效率。将亚甲基蓝标记的 ssDNA作为敏化剂固定在电极表面，目标OTA特异性触发链的释放，激活CRISPR/Cas12a反式切割活性，该传感器具有较宽的检测范围(50~100 ng/mL)，检测限为38 fg/mL。研究表明，MOFs因其良好的孔隙控制环境，是稳定贵金属纳米粒子的理想候选材料。但是贵金属纳米粒子相对于MOFs颗粒的位置，到底是在MOFs内或其外表面上，文献报道中仍未确定。

3.4 无机氧化物修饰构建的MOFs基光电化学传感界面

MOFs基无机氧化物复合传感材料是通过选取不同的禁带宽度和匹配的导带能级的半导体与MOFs复合而成的。Yang等[31]以碱性磷酸酶（ALP）为模型，开发了一种通过ZIF-8的直接碳化制备NPC-ZnO纳米多面体的无机氧化物修饰MOFs基光电化学传感界面的方法。Kong等[30]通过原位氧化反应制备了在铜网（CM）上生长的Cu(OH)2纳米线阵列，并将其用作前驱体，成功制备了Cu2O@Cu-MOF/CM无机氧化物修饰构建的MOFs光电化学传感界面，所制备的无机氧化物3D纳米阵列材料具有较大的比表面积和优异的稳定性，有利于提高PEC的性能。Yang[45]采用级联静电纺丝和热压技术，高效制备了TiO2@ZIF-8无机氧化物修饰构建的MOFs基光电化学传感界面，实现了乳酸的高灵敏高选择性检测。无机氧化物与MOFs之间紧密的界面接触可以产生更多的表面缺陷，从而增强两者之间的相互作用，提高光激发后的电子转移效率。有文献报道将合适的氧化物与MOFs复合生成异质结构是一种潜在的有效修饰，如何控制异质MOFs基结构进行中心金属离子交换尚需深入的研究。

3.5 量子点修饰构建的MOFs基光电化学传感界面

量子点作为光电活性材料，具有良好的光电效应和稳定性，一个光子可激发多个电子-空穴对形成多个光电子，可以提高光电流信号，减少背景信号的干扰。Yan等[25]通过一步溶剂热法合成了ZnIn2S4@NH2-MIL-125(Ti) 量子点修饰构建的MOFs基光电化学传感界面，实现了17β-雌二醇的高效光电化学检测。Wei等[17]采用溶剂热法合成了一种以羧基功能化离子液体为单体，Zn2+为中心金属离子的新型金属有机骨架纳米晶（Zn-MOF）。以Zn-MOF为模板，通过钼酸铵与硫脲反应整合MoS2纳米片，然后在600℃下碳化得到ZnS/C/MoS2量子点修饰构建的MOFs光电化学传感界面。Zn-MOF的碳化以及ZnS量子点和MoS2量子点的形成可以改善可见光下的光电流响应，从而实现癌胚抗原的光电化学高灵敏测定。研究表明，量子点在MOFs内的封装可以提高其稳定性并调节电子-空穴复合率。通过优化MOFs孔隙环境实现对量子点空间排列的精确控制，将成为该界面设计的发展方向。

4 MOFs基光电化学传感界面在分析检测中的应用

基于MOFs材料独特的光电特性及良好的热稳定性和化学稳定性，使它们成为制备传感器的重要材料，为小分子化合物、免疫分析、酶活性及环境分析等方面实现准确有效的光电化学生物分析提供了新的检测平台。

4.1 MOFs基光电化学传感界面在小分子检测中的应用

小分子化合物是生命的组成部分，MOFs材料衍生的半导体具有出色的光电转换效率，目前已经成功用于抗生素[20⇓~22]、己烯雌酚[26]、雌二醇[25]、H2O2[67]、半胱氨酸[16]等小分子化合物的分析检测，一系列稳定性和灵敏度高的光电化学传感器被成功研发。

抗生素滥用导致环境污染以及生态危害，微量、痕量抗生素的准确检测变得必需且迫切。Gao等[20]基于CdS纳米粒子与铕金属有机骨架（Eu-MOF）的复合物构建了一种检测氨苄青霉素（AMP）的光电化学生物传感界面，在CdS/Eu-MOF修饰电极上固定了一个AMP共轭适配体作为识别元件，实现了对AMP特定的光电流响应。Dong 等[21]基于g-C3N4偶联锆基卟啉金属-有机骨架（PCN-222），研制了一种用于硫酸卡那霉素（KAM）超灵敏检测的MOFs基阴极光电化学传感界面（图3），g-C3N4和PCN-222之间的协同作用有效减少载流子复合，提高光电转换效率，研究表明，PCN-222@g- C3N4的初始光电流分别是纯PCN-222和g-C3N4的2.78倍和49倍。Zhang等[22]报道一种MIL-68(In)-NH2/MWCNT/CdS复合体系并将其用于四环素的检测，在检测过程中，四环素（Tc）结合适配体将特异性地捕获溶液中的Tc分子，通过捕获的Tc分子与光产生的空穴发生瞬时反应增强光电流信号，在环境抗生素残留检测中表现出良好的选择性。针对雌激素化合物己烯雌酚（DES）检测的迫切需要，Wu等[26]将Au/UIO-66(NH2)/CdS复合材料作为光电活性材料，制备了一种用于检测己烯雌酚（DES）的竞争型光电化学免疫传感器，在最佳条件下DES的线性范围为0.1 pg/mL~20 ng/mL、检出限为0.06 pg/mL。

Yan等[25]以ZnIn2S4@NH2-MIL-125(Ti)复合物为基质，聚多巴胺纳米球负载Mn:ZnCdS量子点作为抗体标记物，开发了一种竞争型PEC免疫传感器，用于检测17β-雌二醇，其检测范围为0.0005~20 ng/mL。新型半导体@MOFs核壳异质结构是一种新型的具有分子选择性的光电化学传感界面，Zhan等[67]采用自模板策略制备出ZnO@ZIF-8的核-壳异质结构并成功用于H2O2的检测分析，该合成策略为MOFs-相关核壳异质结构光电传感界面的制备开辟了新的途径。半胱氨酸与糖尿病、肝损伤等病症具有正相关性，巩成菊[16]利用溶剂热法合成了Ag NPs/MIL-100(Fe)@CdS纳米复合材料，在Ag NPs修饰的工作电极上建立了检测半胱氨酸的生物光电化学传感界面，该传感器在可用于人体血清样品和尿液的实际检测。MOFs基材料作为小分子信号探针的载体，在小分子检测领域的应用方式还较为单一，检测手段也有一定的局限性，后续的研究重点在于优化框架设计，提高 MOFs基材料的有效负载量。

4.2 MOFs基光电化学传感界面在免疫分析检测中的应用

光电化学免疫传感器是基于免疫化学反应与光电化学传感界面耦合的生物传感器，它的应用已涉及临床医学与生物监测等广泛领域。在光电化学免疫传感界面中，当抗原/抗体诱导体作为非电活性分子沉积在电极表面时，会产生光电流的变化，从而实现对目标物的检测。如Zhang等[18]将DNA介导的NMOFs复合材料作为光电活性材料，制备了一种用于检测前列腺特异性抗原（PSA）的无酶光电化学免疫传感界面（图4），将ss-DNA标记抗体（Ab-DNA）稳定地负载到NMOF上，获得Ab-DNA功能化的NMOF，然后将羧基末端聚酰胺胺（PAMAM）树枝状聚合物功能化，以更有效地负载抗体，在最佳条件下PSA的检测范围为1.0~10.0 ng/mL，检出限为0.2 pg/mL。Wei等[53]将IBABR-Au@Zn-MOF纳米复合材料沉积到玻碳电极上，然后固定抗鳞状细胞癌抗原（Anti-SCCA），当SCCA与Anti-SCCA结合后由于SCCA对电子和质量传递的阻断作用而导致光电流下降，从而实现对SCCA的高灵敏检测。Wang等[68]以Bi2O3/B-TiO2/ Ru@UiO-66纳米复合材料为光活性材料，建立了一种基于信号放大策略的高灵敏度检测m6A的新型光电化学免疫传感器，其检测范围为0.05~30 nmol/L，检测下限达到0.0167 nmol/L。Zhou等[52]基于BiVO4/g-C3N4异质结和TiO2@NH2- MIL-125(Ti)制备了一种高灵敏的光电化学免疫传感界面，用于m1A的测定，此方法可作为m1A分析的替代检测平台。

人附睾蛋白4（HE4）是卵巢癌的一种血清生物标志物，在卵巢癌早期诊断中具有优势。Chen等[69]成功制备了一种基于nPCN-224和Nb偶联的新型“信号型”光电化学免疫传感界面，并将其用于HE4的检测，该免疫传感器的检测范围为1.00~ 10.0 ng/mL，检测限可达0.560 pg/mL，为今后临床诊断和临床疗效评价开辟了一条新的途径。Zhang等[19]成功组装一种基于ITO/TiO2/C@ZnCdS MSDCS/Au的无标记光电化学传感平台，用于癌胚抗原的检测，在最佳条件下该光电化学生物传感器的检测范围宽0.00005~500 ng/mL，检测限为2.28 fg/mL。MOFs基材料用于光电化学免疫分析中还存在水稳定性较差的问题，通过引入疏水基团或制备高价金属高配位数MOFs有可能得到改善。

4.3 MOFs基光电化学传感界面在酶分析检测中的应用

在生物分析检测中，酶生物传感分析具有普遍且重要的意义。在光电化学酶生物传感器中，光电化学酶系统在光照后通过半导体物质与生物催化反应物之间的相互作用将生物催化信号转换为电信号。Yang 等[31]利用ZIF-8为前驱体，经高温碳化形成掺氮多孔碳-氧化锌（NPC-ZnO）纳米多面体，将NPC-ZnO纳米多面体修饰到电极表面上构建了MOFs基光电化学生物传感界面（图5），所获得的NPC-ZnO纳米多面体有效地促进了电子-空穴对的分离，从而实现碱性磷酸酶高效光电化学检测，该传感器的检测范围为2~1500 U/L，检测限为1.7 U/L。Wang等[42]基于锆原子簇基MOFs（UIO-66为模型）作为磷酸基团的光电活性材料的载体，开发了一种用于超灵敏蛋白激酶A活性检测的光电化学生物传感器。综上可知，MOFs基材料适用于酶分析检测，一方面是其能为不同酶分子创造稳定的微环境，另一方面是其具有大量的活性位点和模拟天然酶的性质。

4.4 MOFs基光电化学传感界面在蛋白质分析检测中的应用

蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，因此对蛋白质的分析研究在人类健康领域具有重要意义，与蛋白质相关的光电化学传感界面一直备受关注。蛋白质光电化学传感器，是基于相关蛋白质的某种受体与电极表面的特定物质相结合后产生空间位阻效应引起光电流的变化对蛋白质的检测。Zhou等[70]开发了一种CdS量子点敏化钛基金属有机框架作为高性能光电化学阴极材料，并基于Ag+交换策略构建了一个简单有效检测甲胎蛋白的光电化学免疫分析平台。Zhang等[29]基于锆基卟啉MOFs材料（PCN-222），开发了一种无标记检测α-酪蛋白的光电化学传感界面，利用PCN-222中磷酸基团与无机Zr-O簇配位形成的空间位阻效应，使该传感界面具有较高的检测灵敏度，检测限达到0.13 μg/mL。血管内皮生长因子是一种具有高度生物活性的功能性糖蛋白，Kong等[30]采用原位生长法成功制备了Cu2O@Cu-MOF/CM纳米带阵列，并结合滚圈扩增和酶催化沉淀技术，构建了用于血管内皮生长因子165分析的光电化学传感界面，其检测范围为10.0~1.0×108 pmol/L，检出限达到2.3 pmol/L。研究表明, MOFs基光电化学传感界面为蛋白质分子的超灵敏检测开辟了一条可靠的途径，而且MOFs系列的一些材料本身具有识别一些基团的能力。

4.5 MOFs基光电化学传感界面在环境分析检测中的应用

光电化学传感器在环境中的检测主要包括：重金属离子、有机砷污染、有机农药等方面的检测应用。Hg2+严重危害人体健康，并可能导致脑损伤和其他慢性疾病，Zhang等[27]基于ZnS表面p-n结（HgS）的原位形成，开发了一种高灵敏度和高选择性的Hg2+光电化学传感界面，其检测范围为0.01~100 nmol/L。RGO能改善光生电子-空穴分离，并与PCN-224协同放大光电流信号，对氨基苯胂酸（p-ASA）是一种有机砷污染物， p-ASA的组合可以调节PCN-224/RGO的能带位置，释放更多的光生电子实现光电流信号增强，Peng等[15]制备了PCN-224/ RGO纳米复合材料，并将其用于p-ASA的光电化学选择性检测，对p-ASA的检测限达到5.47 ng/L，实现了猪粪滤出液和天然水体中p-ASA的监测。

农药残留是环境危害的重要问题，因此，快速、灵敏的农残分析方法备受重视。Jin等[71]制备了一种NH2-MIL-125/TiO2杂化材料，用于除草剂烯草酮的光电化学检测，该传感器的检测限为10 nmol/L，成功用于土壤中烯虫腈的检测。Cao等[72]构建了基于多级孔Cu-BTC MOF/g-C3N4纳米片复合材料的光电化学传感界面，多级孔结构的Cu-BTC MOF/g-C3N4可以有效地捕获合适的农药分子并加速信号传输，在可见光照射下Cu金属中心与草甘膦配位形成Cu-草甘膦配合物，导致电子转移的空间位阻增加，降低光电流信号，从而实现对非电活性草甘膦的灵敏性检测。其检出限和检测范围分别为1.3×10-13 mol/L和1.0×10-12~1.0×10-3 mol/L。鉴于MOFs基复合材料在重金属吸附、有机污染物去除和有害气体捕获等环境研究领域的应用，综合开发环境检测和环境修复集成的MOFs基光电化学传感平台将具有一定的挑战性。

5 总结与展望

光电化学传感分析具有灵敏度高、选择性强等优异性能，光电化学传感器中的光电活性材料是光电化学传感检测的关键。MOFs规则的孔隙和高比表面积，有利于电解质进入电极，在电解质与电极之间形成充分的接触和传导。因此，在构建光电化学传感界面时，MOFs及其衍生物是分散光电活性材料的理想载体。MOFs材料中有机配体的“天线效应”，金属簇可看作被活化的分立的半导体量子点，使其具有与半导体类似的光电特性。基于MOFs的半导体性能，可以在光电化学传感界面中充当电荷-载流子传输系统，有助于促进光生电荷载体的分离，从而提高光电转换效率；MOFs丰富的纳米孔结构可以作为目标分析物筛选和富集的优良基质，从而提高传感器的选择性和敏感度；MOFs同时还可以充当信号放大分子，对光电化学传感产生信号放大的作用，从而实现对目标物的超灵敏检测。

因MOFs的吸收阈值低、电子-空穴对复合率高导致的低光电子产生效率阻碍了MOFs在光电化学传感分析中的应用，因此，对MOFs材料进行碳基化合物、有机聚合物、贵金属纳米粒子、无机氧化物、量子点等修饰是构建MOFs基光电化学传感界面的有效策略。对MOFs表面进行修饰构建MOFs基光电化学传感界面，可以提高MOFs的导电性，促进光生电子-空穴的分离，从而提高光电转换效率，已逐渐成为生物医学和环境监测的重要工具，为小分子化合物、免疫分析、酶活性及环境分析等方面实现准确有效的光电化学生物分析提供了新的检测平台。其中，MOFs基光电化学免疫传感器是基于免疫化学反应与光电化学传感界面耦合的生物传感器，它的应用已涉及临床医学与生物监测等广泛领域。然而，目前基于MOFs及其衍生物修饰的MOFs基光电化学传感器应用于光电化学传感分析仍处于起步发展阶段，需要在灵敏度、稳定性和可重复使用性方面进行传感器改进。今后一段时期，以下3个方面的创新和突破将是基于MOFs基光电化学传感分析研究的主要课题。（1）更深入地认识和理解MOFs在光电化学传感平台中的功能作用机制，充分利用MOFs的优势对光电化学传感器及其性能进行优化设计；（2）MOFs孔结构是提高传感器效率的关键，因此需要开发新的合成或表面功能化修饰方法来优化调节MOFs基光电化学传感界面结构，提高光电化学传感器的传感活性和稳定性；（3）提高MOFs传感材料的耐受性，尤其是酸性介质中的光电化学传感信号稳定性有待提升。因此，通过结合各种前沿的科学技术智能选择更有效、更环保的前体，并采用绿色溶剂法、机械化学法和室温或低温反应，适当设计和集成MOFs材料，研制智能化、微型化传感器并实现商品化，将是MOFs基光电化学传感界面及其光电化学传感器未来发展的必然趋势，在临床医学、食品、环境监测等领域必将开创更加广泛和重要的应用场景。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
[1]

Gong Y T, Wu X M, Dong Y M, Liu Q Y, Li Z J, Wang G L. Sens. Actuat. B Chem., 2018, 266: 408.
[2]

Chen J G, Zhao J X, Feng R, Ma H M, Wang H, Ren X, Wei Q, Ju H X. J. Hazard. Mater., 2023, 459: 132122.
[3]

Cai J, Sheng P T, Zhou L P, Shi L, Wang N Y, Cai Q Y. Biosens. Bioelectron., 2013, 50: 66.
[4]

Sun J, Ma Z C, Cai H, Di J W. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects, 2023, 666: 131291.
[5]

Zang Y, Zhang Y, Wei R H, Xue H G, Jiang J J. J. Electroanal. Chem., 2023, 944: 117631.
[6]

Liu G P, Chernikova V, Liu Y, Zhang K, Belmabkhout Y, Shekhah O, Zhang C, Yi S L, Eddaoudi M, Koros W J. Nat. Mater., 2018, 17(3): 283.
[7]

Xue D X, Cadiau A, Weseliński Ł J, Jiang H, Bhatt P M, Shkurenko A, Wojtas L, Chen Z J, Belmabkhout Y, Adil K, Eddaoudi M. Chem. Commun., 2018, 54(49): 6404.
[8]

Zhang Z K, Bai L C, Hu X L. Chem. Sci., 2019, 10(13): 3791.
[9]

He R, Xue K H, Wang J, Yang T L, Sun R R, Wang L, Yu X L, Omeoga U, Wang W L, Yang T, Hu Y C, Pi S F. J. Mater. Sci., 2019, 54(24): 14690.
[10]

Varsha M V, Nageswaran G. Microchem. J., 2023, 188: 108481.
[11]

Wang S, Xue Y, Yu Z, Huang F, Jin Y. Mater. Today Chem., 2023, 30: 101490.
[12]

Saeb M R, Rabiee N, Mozafari M, Mostafavi E. Materials (Basel), 2021, 14(13): 3652.
[13]

Abedi M, Abolmaali S S, Heidari R, Mohammadi Samani S, Tamaddon A M. Int. J. Pharm., 2021, 602: 120685.
[14]

Xiao W, Huang W J, Zhou Y, Jin Z H, Wei X P, Li J P. Anal. Chim. Acta, 2024: 342210.
[15]

Peng M, Guan G J, Deng H, Han B, Tian C, Zhuang J Y, Xu Y Y, Liu W Z, Lin Z. Environ. Sci.: Nano, 2019, 6(1): 207.
[16]

Gong C J. Masteral Dissertation of Shandong Normal University, 2022.
[17]

(巩成菊. 山东师范大学硕士论文, 2022.)
[18]

Wei Q X, Wang C, Li P, Wu SSE, Yang N J, Wang X, Wang Y Y, Li C Y. ASN, 2019, 1902086: 1.
[19]

Zhang G Y, Shan D, Dong H F, Cosnier S, Al-Ghanim K A, Ahmad Z, Mahboob S, Zhang X J. Anal. Chem., 2018, 90(20): 12284.
[20]

Zhang X, Peng J J, Song Y B, Chen Y W, Lu F S, Gao W H. Biosens. Bioelectron., 2019, 133: 125.
[21]

Gao J, Chen Y X, Ji W H, Gao Z H, Zhang J D. Anal., 2019, 144(22): 6617.
[22]

Dong W X, Li Z P, Wen W, Feng S S, Zhang Y J, Wen G M. RSC Adv., 2021, 11(45): 28320.
[23]

Zhang X, Yan T, Wu T, Feng Y, Sun M, Yan L, Du B, Wei Q. Biosens Bioelectron, 2019, 135: 88.

[24]

Liu H, Xu C Y, Li D D, Jiang H L. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57(19): 5379.
[25]

Li M J, Wang H J, Yuan R, Chai Y Q. Chem.Comm., 2019, 55(72):10772.
[26]

Yan T, Wu T T, Wei S Y, Wang H Q, Sun M, Yan L G, Wei Q, Ju H X. Biosens. Bioelectron., 2020, 148: 111739.
[27]

Wu T T, Yan T, Zhang X, Feng Y X, Wei D, Sun M, Du B, Wei Q. Biosens. Bioelectron., 2018, 117: 575.
[28]

Zhang L X, Feng L P, Li P, Chen X, Jiang J T, Zhang S, Zhang C X, Zhang A C, Chen G F, Wang H. Chem Eng J., 2020, 395.
[29]

Qin X M, Pan Y, Zhang J C, Shen J R, Li C Y. Talanta., 2023, 253: 123684.
[30]

Zhang G Y, Zhuang Y H, Shan D, Su G F, Cosnier S, Zhang X J. Anal. Chem., 2016, 88(22): 11207.
[31]

Kong W S, Xiang M H, Xia L, Zhang M Y, Kong R M, Qu F L. Biosens. Bioelectron., 2020, 167: 112481.
[32]

Yang R Y, Yan X X, Li Y M, Zhang X H, Chen J H. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9(49): 42482.
[33]

Tu W W, Wang Z Y, Dai Z H. Trac Trends Anal. Chem., 2018, 105: 470.
[34]

Grau-Crespo R, Aziz A, Collins A W, Crespo-Otero R, Hernández N C, Rodriguez-Albelo L M, Ruiz-Salvador A R, Calero S, Hamad S. Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 128(52): 16246.
[35]

Usman M, Mendiratta S, Lu K L. Adv. Mater., 2017, 29(6): 1605071
[36]

Choi Y M, Lee B W, Jung M S, Han H S, Kim S H, Chen K F, Kim D H, Heinz T F, Fan S H, Lee J, Yi G R, Kim J K, Park J H. Adv. Energy Mater., 2020, 10(22): 2000570.
[37]

Maria A S, Nikolay F S, Olga A S. The J Phys Chem Lett., 2019, 10: 5041.
[38]

Qian Y T, Zhang F F, Pang H. Adv Funct Mater., 2021, 31(37): 2104231.
[39]

Zou D, Liu D. Mater. Today Chem., 2019, 12: 139.

[40]

Du S J, Liu X W, Lu S, Nie M, Li Q. Sci. Sin.-Chim, 2016, 46(4): 357.
[41]

Liao C M, He Y T, Zhao J C, Tang B H J, Tang A M, Sun Y H, Xu J L. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2012, 26(01): 32.
[42]

(廖晨敏, 何雨婷, 赵家昌, 唐博合金, 唐敖民, 孙艳红, 许菁利. 上海工程技术大学学报, 2012, 26(01): 32.)
[43]

Yang Y K, Yan W Y, Wang X M, Yu L G, Zhang J H, Bai B Q, Guo C X, Fan S H. Biosens. Bioelectron., 2021, 177: 113000.
[44]

Wang Z H, Yan Z Y, Wang F, Cai J B, Guo L, Su J K, Liu Y. Biosens. Bioelectron., 2017, 97: 107.
[45]

Van Assche T R C, Desmet G, Ameloot R, De Vos D E, Terryn H, Denayer J F M. Microporous Mesoporous Mater., 2012, 158: 209.
[46]

Zhao G Y, Sun X, Zhang L, Chen X, Mao Y C, Sun K N. J. Power Sources., 2018, 389: 8.
[47]

Yang Z Y. Masteral Dissertation of Yancheng Institute of Technology, 2023.
[48]

(杨正莹. 盐城工学院硕士论文, 2023.)
[49]

Asghar A, Iqbal N, Noor T, Kariuki B M, Kidwell L, Easun T L. Green Chem., 2021, 23(3): 1220.
[50]

James S L, Adams C J, Bolm C, Braga D, Collier P, Friščić T, Grepioni F, Harris K D M, Hyett G, Jones W, Krebs A, Mack J, Maini L, Orpen A G, Parkin I P, Shearouse W C, Steed J W, Waddell D C. Chem. Soc. Rev., 2012, 41(1): 413.
[51]

Masoomi M Y, Morsali A, Junk P C. CrystEngComm., 2015, 17(3): 686.
[52]

Li Y J, Miao J P, Sun X J, Xiao J, Xia Q B, Xi H X, Li Z. Ciesc Journal, 2015, 66(02): 793.
[53]

(李玉洁, 苗晋朋, 孙雪娇, 肖静, 夏启斌, 奚红霞, 李忠. 化工学报, 2015, 66(02): 793.)
[54]

Zhao X, Qiao Z H, Sun Y X, Guo X Y, Zhong C L. Membrane Science and Technology, 2021, 41(05): 11.
[55]

(赵新, 乔志华, 孙玉绣, 郭翔宇, 仲崇立. 膜科学与技术, 2021, 41(05): 11.)
[56]

Zhang R, Tao C A, Chen R, Wu L, Zou X, Wang J. Nanomaterials (Basel)., 2018, 8(12):1067.
[57]

Zhou Y L, Wang Y, Li S R, Fang X, Yin H S, Wang P, Ai S Y. Sens. Actuat. B Chem., 2020, 318: 128310.
[58]

Wei Q X, Wang C, Zhou X, Wu T, Wang Y Y, Li C Y, Yang N J. Biosens. Bioelectron., 2019, 142: 111540.
[59]

Jung D W, Yang D A, Kim J, Kim J, Ahn W S. Dalton Trans., 2010, 39(11): 2883.

[60]

Son W J, Kim J, Kim J, Ahn W S. Chem. Commun., 2008(47): 6336.
[61]

You J Y, Zhang T Y, Liu Y F, Li B, Zhao Z D, Huang J H. J. Chem. Eng. Chin. Univ., 2015, 29(5): 1126.
[62]

(游佳勇, 张天永, 刘艳凤, 李彬, 赵振东, 黄俊浩. 高校化学工程学报, 2015, 29(5): 1126.)
[63]

Abdelhameed R M, Simões M M Q, Silva A M S, Rocha J. Chem., 2015, 21(31): 11072.
[64]

Shen L J, Liang S J, Wu W M, Liang R W, Wu L. Dalton Trans., 2013, 42(37): 13649.
[65]

Yang C, You X, Cheng J H, Zheng H D, Chen Y C. Appl. Catal. B Environ., 2017, 200: 673.
[66]

Hu L X, Deng G H, Lu W C, Pang S W, Hu X. Appl. Surf. Sci., 2017, 410: 401.
[67]

Zhang X. Masteral Dissertation of University of Jinan, 2020.
[68]

(张雪. 济南大学硕士论文, 2020.)
[69]

Travlou N A, Singh K, Rodríguez-Castellón E, Bandosz T J. J. Mater. Chem. A, 2015, 3(21): 11417.
[70]

Yin Y, Zhang H T, Huang P R, Xiang C L, Zou Y J, Xu F, Sun L X. Mater. Res. Bull., 2018, 99: 152.
[71]

Bhardwaj S K, Mohanta G C, Sharma A L, Kim K H, Deep A. Anal. Chim. Acta, 2018, 1043: 89.

[72]

Shang H Y, Xu H, Jin L J, Chen C Y, Song T X, Wang C, Du Y K. Sens. Actuat. B Chem., 2019, 301.
[73]

Zhang X B, Li Z R, Yang L L, Hu B, Zheng Q Y, Man J, Cao J J. J. Agric. Food Chem., 2024, 72(1): 874.
[74]

Zhan W W, Kuang Q, Zhou J Z, Kong X J, Xie Z X, Zheng L S. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135(5): 1926.
[75]

Wang Y, Yin H S, Li X H, Waterhouse G I N, Ai S Y. Biosens. Bioelectron., 2019, 131: 163.

[76]

Chen K Y, Xue J Y, Zhou Q, Zhang Y, Zhang M M, Zhang Y J, Zhang H, Shen Y F. Anal. Chim. Acta, 2020, 1107: 145.
[77]

Zhou Y H, Wu W Y, Deng W F, Tan Y M. J. Electroanal. Chem., 2024, 957: 118128.
[78]

Jin D Q, Xu Q, Yu L Y, Hu X Y. Microchim. Acta., 2015, 182(11/12): 1885.
[79]

Cao Y, Wang L N, Wang C Y, Hu X Y, Liu Y L, Wang G X. Electrochim. Acta., 2019, 317: 341.

[1]
Gong Y T, Wu X M, Dong Y M, Liu Q Y, Li Z J, Wang G L. Sens. Actuat. B Chem., 2018, 266: 408.
[2]
Chen J G, Zhao J X, Feng R, Ma H M, Wang H, Ren X, Wei Q, Ju H X. J. Hazard. Mater., 2023, 459: 132122.
[3]
Cai J, Sheng P T, Zhou L P, Shi L, Wang N Y, Cai Q Y. Biosens. Bioelectron., 2013, 50: 66.
[4]
Sun J, Ma Z C, Cai H, Di J W. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects, 2023, 666: 131291.
[5]
Zang Y, Zhang Y, Wei R H, Xue H G, Jiang J J. J. Electroanal. Chem., 2023, 944: 117631.
[6]
Liu G P, Chernikova V, Liu Y, Zhang K, Belmabkhout Y, Shekhah O, Zhang C, Yi S L, Eddaoudi M, Koros W J. Nat. Mater., 2018, 17(3): 283.
[7]
Xue D X, Cadiau A, Weseliński ? J, Jiang H, Bhatt P M, Shkurenko A, Wojtas L, Chen Z J, Belmabkhout Y, Adil K, Eddaoudi M. Chem. Commun., 2018, 54(49): 6404.
[8]
Zhang Z K, Bai L C, Hu X L. Chem. Sci., 2019, 10(13): 3791.
[9]
He R, Xue K H, Wang J, Yang T L, Sun R R, Wang L, Yu X L, Omeoga U, Wang W L, Yang T, Hu Y C, Pi S F. J. Mater. Sci., 2019, 54(24): 14690.
[10]
Varsha M V, Nageswaran G. Microchem. J., 2023, 188: 108481.
[11]
Wang S, Xue Y, Yu Z, Huang F, Jin Y. Mater. Today Chem., 2023, 30: 101490.
[12]
Saeb M R, Rabiee N, Mozafari M, Mostafavi E. Materials (Basel), 2021, 14(13): 3652.
[13]
Abedi M, Abolmaali S S, Heidari R, Mohammadi Samani S, Tamaddon A M. Int. J. Pharm., 2021, 602: 120685.
[14]
Xiao W, Huang W J, Zhou Y, Jin Z H, Wei X P, Li J P. Anal. Chim. Acta, 2024: 342210.
[15]
Peng M, Guan G J, Deng H, Han B, Tian C, Zhuang J Y, Xu Y Y, Liu W Z, Lin Z. Environ. Sci.: Nano, 2019, 6(1): 207.
[16]
Gong C J. Masteral Dissertation of Shandong Normal University, 2022.
 
(巩成菊. 山东师范大学硕士论文, 2022.)
[17]
Wei Q X, Wang C, Li P, Wu SSE, Yang N J, Wang X, Wang Y Y, Li C Y. ASN, 2019, 1902086: 1.
[18]
Zhang G Y, Shan D, Dong H F, Cosnier S, Al-Ghanim K A, Ahmad Z, Mahboob S, Zhang X J. Anal. Chem., 2018, 90(20): 12284.
[19]
Zhang X, Peng J J, Song Y B, Chen Y W, Lu F S, Gao W H. Biosens. Bioelectron., 2019, 133: 125.
[20]
Gao J, Chen Y X, Ji W H, Gao Z H, Zhang J D. Anal., 2019, 144(22): 6617.
[21]
Dong W X, Li Z P, Wen W, Feng S S, Zhang Y J, Wen G M. RSC Adv., 2021, 11(45): 28320.
[22]
Zhang X, Yan T, Wu T, Feng Y, Sun M, Yan L, Du B, Wei Q. Biosens Bioelectron, 2019, 135: 88.
[23]
Liu H, Xu C Y, Li D D, Jiang H L. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57(19): 5379.
[24]
Li M J, Wang H J, Yuan R, Chai Y Q. Chem.Comm., 2019, 55(72):10772.
[25]
Yan T, Wu T T, Wei S Y, Wang H Q, Sun M, Yan L G, Wei Q, Ju H X. Biosens. Bioelectron., 2020, 148: 111739.
[26]
Wu T T, Yan T, Zhang X, Feng Y X, Wei D, Sun M, Du B, Wei Q. Biosens. Bioelectron., 2018, 117: 575.
[27]
Zhang L X, Feng L P, Li P, Chen X, Jiang J T, Zhang S, Zhang C X, Zhang A C, Chen G F, Wang H. Chem Eng J., 2020, 395.
[28]
Qin X M, Pan Y, Zhang J C, Shen J R, Li C Y. Talanta., 2023, 253: 123684.
[29]
Zhang G Y, Zhuang Y H, Shan D, Su G F, Cosnier S, Zhang X J. Anal. Chem., 2016, 88(22): 11207.
[30]
Kong W S, Xiang M H, Xia L, Zhang M Y, Kong R M, Qu F L. Biosens. Bioelectron., 2020, 167: 112481.
[31]
Yang R Y, Yan X X, Li Y M, Zhang X H, Chen J H. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9(49): 42482.
[32]
Tu W W, Wang Z Y, Dai Z H. Trac Trends Anal. Chem., 2018, 105: 470.
[33]
Grau-Crespo R, Aziz A, Collins A W, Crespo-Otero R, Hernández N C, Rodriguez-Albelo L M, Ruiz-Salvador A R, Calero S, Hamad S. Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 128(52): 16246.
[34]
Usman M, Mendiratta S, Lu K L. Adv. Mater., 2017, 29(6): 1605071
[35]
Choi Y M, Lee B W, Jung M S, Han H S, Kim S H, Chen K F, Kim D H, Heinz T F, Fan S H, Lee J, Yi G R, Kim J K, Park J H. Adv. Energy Mater., 2020, 10(22): 2000570.
[36]
Maria A S, Nikolay F S, Olga A S. The J Phys Chem Lett., 2019, 10: 5041.
[37]
Qian Y T, Zhang F F, Pang H. Adv Funct Mater., 2021, 31(37): 2104231.
[38]
Zou D, Liu D. Mater. Today Chem., 2019, 12: 139.
[39]
Du S J, Liu X W, Lu S, Nie M, Li Q. Sci. Sin.-Chim, 2016, 46(4): 357.
[40]
Liao C M, He Y T, Zhao J C, Tang B H J, Tang A M, Sun Y H, Xu J L. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2012, 26(01): 32.
 
(廖晨敏, 何雨婷, 赵家昌, 唐博合金, 唐敖民, 孙艳红, 许菁利. 上海工程技术大学学报, 2012, 26(01): 32.)
[41]
Yang Y K, Yan W Y, Wang X M, Yu L G, Zhang J H, Bai B Q, Guo C X, Fan S H. Biosens. Bioelectron., 2021, 177: 113000.
[42]
Wang Z H, Yan Z Y, Wang F, Cai J B, Guo L, Su J K, Liu Y. Biosens. Bioelectron., 2017, 97: 107.
[43]
Van Assche T R C, Desmet G, Ameloot R, De Vos D E, Terryn H, Denayer J F M. Microporous Mesoporous Mater., 2012, 158: 209.
[44]
Zhao G Y, Sun X, Zhang L, Chen X, Mao Y C, Sun K N. J. Power Sources., 2018, 389: 8.
[45]
Yang Z Y. Masteral Dissertation of Yancheng Institute of Technology, 2023.
 
(杨正莹. 盐城工学院硕士论文, 2023.)
[46]
Asghar A, Iqbal N, Noor T, Kariuki B M, Kidwell L, Easun T L. Green Chem., 2021, 23(3): 1220.
[47]
James S L, Adams C J, Bolm C, Braga D, Collier P, Fri??i? T, Grepioni F, Harris K D M, Hyett G, Jones W, Krebs A, Mack J, Maini L, Orpen A G, Parkin I P, Shearouse W C, Steed J W, Waddell D C. Chem. Soc. Rev., 2012, 41(1): 413.
[48]
Masoomi M Y, Morsali A, Junk P C. CrystEngComm., 2015, 17(3): 686.
[49]
Li Y J, Miao J P, Sun X J, Xiao J, Xia Q B, Xi H X, Li Z. Ciesc Journal, 2015, 66(02): 793.
 
(李玉洁, 苗晋朋, 孙雪娇, 肖静, 夏启斌, 奚红霞, 李忠. 化工学报, 2015, 66(02): 793.)
[50]
Zhao X, Qiao Z H, Sun Y X, Guo X Y, Zhong C L. Membrane Science and Technology, 2021, 41(05): 11.
 
(赵新, 乔志华, 孙玉绣, 郭翔宇, 仲崇立. 膜科学与技术, 2021, 41(05): 11.)
[51]
Zhang R, Tao C A, Chen R, Wu L, Zou X, Wang J. Nanomaterials (Basel)., 2018, 8(12):1067.
[52]
Zhou Y L, Wang Y, Li S R, Fang X, Yin H S, Wang P, Ai S Y. Sens. Actuat. B Chem., 2020, 318: 128310.
[53]
Wei Q X, Wang C, Zhou X, Wu T, Wang Y Y, Li C Y, Yang N J. Biosens. Bioelectron., 2019, 142: 111540.
[54]
Jung D W, Yang D A, Kim J, Kim J, Ahn W S. Dalton Trans., 2010, 39(11): 2883.
[55]
Son W J, Kim J, Kim J, Ahn W S. Chem. Commun., 2008(47): 6336.
[56]
You J Y, Zhang T Y, Liu Y F, Li B, Zhao Z D, Huang J H. J. Chem. Eng. Chin. Univ., 2015, 29(5): 1126.
 
(游佳勇, 张天永, 刘艳凤, 李彬, 赵振东, 黄俊浩. 高校化学工程学报, 2015, 29(5): 1126.)
[57]
Abdelhameed R M, Sim?es M M Q, Silva A M S, Rocha J. Chem., 2015, 21(31): 11072.
[58]
Shen L J, Liang S J, Wu W M, Liang R W, Wu L. Dalton Trans., 2013, 42(37): 13649.
[59]
Yang C, You X, Cheng J H, Zheng H D, Chen Y C. Appl. Catal. B Environ., 2017, 200: 673.
[60]
Hu L X, Deng G H, Lu W C, Pang S W, Hu X. Appl. Surf. Sci., 2017, 410: 401.
[61]
Zhang X. Masteral Dissertation of University of Jinan, 2020.
 
(张雪. 济南大学硕士论文, 2020.)
[62]
Travlou N A, Singh K, Rodríguez-Castellón E, Bandosz T J. J. Mater. Chem. A, 2015, 3(21): 11417.
[63]
Yin Y, Zhang H T, Huang P R, Xiang C L, Zou Y J, Xu F, Sun L X. Mater. Res. Bull., 2018, 99: 152.
[64]
Bhardwaj S K, Mohanta G C, Sharma A L, Kim K H, Deep A. Anal. Chim. Acta, 2018, 1043: 89.
[65]
Shang H Y, Xu H, Jin L J, Chen C Y, Song T X, Wang C, Du Y K. Sens. Actuat. B Chem., 2019, 301.
[66]
Zhang X B, Li Z R, Yang L L, Hu B, Zheng Q Y, Man J, Cao J J. J. Agric. Food Chem., 2024, 72(1): 874.
[67]
Zhan W W, Kuang Q, Zhou J Z, Kong X J, Xie Z X, Zheng L S. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135(5): 1926.
[68]
Wang Y, Yin H S, Li X H, Waterhouse G I N, Ai S Y. Biosens. Bioelectron., 2019, 131: 163.
[69]
Chen K Y, Xue J Y, Zhou Q, Zhang Y, Zhang M M, Zhang Y J, Zhang H, Shen Y F. Anal. Chim. Acta, 2020, 1107: 145.
[70]
Zhou Y H, Wu W Y, Deng W F, Tan Y M. J. Electroanal. Chem., 2024, 957: 118128.
[71]
Jin D Q, Xu Q, Yu L Y, Hu X Y. Microchim. Acta., 2015, 182(11/12): 1885.
[72]
Cao Y, Wang L N, Wang C Y, Hu X Y, Liu Y L, Wang G X. Electrochim. Acta., 2019, 317: 341.

基金资助

国家自然科学基金(41977129)

湖南省自然科学基金(2022JJ90020)

湖南省教育厅青年项目(22B0246)

PDF (4360KB)

2102

访问

0

被引

详细
导航
相关文章

/

〈 〉

地址：北京中关村北四环西路33号
邮编：100190
电话：010-82627757
传真：010-82627757
E-mail：progchem@mail.las.ac.cn
网址：http://www.progchem.ac.cn
  • 扫一扫，关注本刊公众号
    • 　
    版权所有：《化学进展》编辑部