金属有机框架用于神经递质的电化学检测

发布时间：2022-01-14 09:46

　　神经递质（NTs）作为化学分子信使,控制中枢和周围神经系统的行为和生理功能。其异常含量会引发一系列与神经系统有关的疾病,如帕金森综合症、阿尔兹海默症和精神分裂症等。因此,对NTs的准确、灵敏性检测非常必要,成为研究者们的关注焦点。电化学传感器因其独特的优点被认为是最有效、最方便的检测方法。金属有机框架（MOFs）是由金属离子或离子簇和有机配体组成的一种新型多孔配位聚合物。由于其较大的比表面,以及结构和性质的多样性和可调性,MOFs已经作为电极的修饰剂,并应用到电分析领域。通常加入导电性较好的材料,包括碳材料（石墨烯、碳纳米管以及石墨粉等）、贵金属材料和聚合物等,与MOFs形成复合材料发挥协同作用,进而提高检测的灵敏度。目前的相关报道涉及人类健康、环境保护和公共安全等方面,包括对生物分子、药物、重金属、爆炸物电化学检测。但大多都仅限于对现象和结果的描述,对作用机理方面的研究还不够深入,对其结构-性能关系的研究仍旧没有确切的报道。基于上述分析,本论文研究了两种类型的MOFs,1)Zr（IV）与羧酸类配体形成的Zr-MOFs,包括UiO-67和UiO-67-bpy;2)MIL-101型,包括... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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常见的MOFs的合成方法

华东师范大学硕士学位论文2图1-1常见的MOFs的合成方法图1-2MOFs的电化学应用[5]1.1MOFs在电化学传感方面的研究概述2013年之前，MOFs应用于电化学传感器的报道很少。2006年，Shi课题组将一种一维铜(II)配位聚合物CuMW与多壁碳纳米管(CNTs)结合，制备了糊电极(CuMW/CNT/PE)[10]。由于CuMW和CNT的表面效应以及分析物二甲双胍与CuMW中Cu(II)的配位作用，复合电极对二甲双胍的伏安响应增强。2010年Li

华东师范大学硕士学位论文3课题组用3D-Cd(II)MOF修饰GCEs，伏安法检测甲基对硫磷（MP，一种有机磷农药）[11]。在2011-2012年，使用不同的MOF检测过氧化氢[12]、酚[13]、葡萄糖[13]和色氨酸[14]的报道寥寥无几。2013年，Ma等人利用沸石咪唑骨架(ZIFs)构建了完整的脱氢酶电化学生物传感器[15]。Bagheri等人研制了一种基于Au-Si-SiO2纳米粒子的金属有机骨架(Au-Si-SiO2@CuMOF)传感器，用于电催化氧化肼[16]和L-半胱氨酸[17]。自那以后，基于MOF的电化学传感器引起了越来越多的关注，相关文献的迅速增加表明了这一点。MOFs在电化学传感方面研究进展和成果是值得被重视的，相关文章报道的增长趋势如图1-3所示。人们普遍认为MOFs在电化学传感中起着重要的作用。首先，MOFs根据尺寸、形状和极性提供均匀的孔或通道来捕获目标，并且MOFs的大表面积为分析物在电极表面的预富集提供了有利条件。其次，与非多孔结构材料相比，电化学活性MOFs的金属离子或活性中心与电解质的接触更多，以增加电化学活性表面。在最有利的情况下，多孔MOF可以达到100%的金属离子利用率[18]。第三，MOF可以通过巧妙的结构设计、在有机/金属位点的后合成改性或通过将催化活性物种封装在孔内。例如，在MOFs中含有给电子基团或氢键基团可以提高对给定分析物的选择性，而在多孔MOFs中加入金属纳米粒子可以避免聚集，从而提高催化效率。图1-3MOFs用于电化学传感的增长趋势图迄今为止，已有大量的MOF被用于氧化还原活性分析物或与氧化还原活性


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