高能所在VOCs檢測領(lǐng)域取得進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近日，中國科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心李敏團(tuán)隊與廣西大學(xué)研究人員合作在揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)檢測研究領(lǐng)域取得進(jìn)展，相關(guān)研究成果以SERS-Active MIL-100(Fe) Sensory Array for Ultrasensitive and Multiplex Detection of VOCs為題發(fā)表在化學(xué)期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。
該研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)金屬有機(jī)骨架(MOFs)MIL-100(Fe)材料對VOCs分子具有吸附拉曼增強(qiáng)效應(yīng)，其對甲苯和丙酮的吸附檢測性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)氣體傳感器。MOFs對VOCs的吸附呈現(xiàn)“陣列分辨?zhèn)鞲?rdquo;特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對多種VOCs的傳感。引入“熱點”后，拉曼增強(qiáng)效應(yīng)使MIL-100(Fe)對甲苯的檢測限降到0.48 ppb，刷新了傳統(tǒng)氣體傳感器的檢測極限。通過理論計算，研究人員發(fā)現(xiàn)該材料可通過強(qiáng)化吸附、電荷轉(zhuǎn)移、帶間共振等幾種形式使VOCs在MIL-100(Fe)上實現(xiàn)吸附強(qiáng)化-電荷傳遞協(xié)同作用，終產(chǎn)生拉曼增強(qiáng)效應(yīng)。
本研究利用該檢測平臺對多種肺癌呼出標(biāo)記物進(jìn)行分析，顯示了其在肺癌早期診斷方面的潛在應(yīng)用價值，為腫瘤呼出標(biāo)志物的同時檢出開拓了新思路，同時基于吸附強(qiáng)化拉曼增強(qiáng)效應(yīng)人工嗅覺系統(tǒng)的成功運用，將為腫瘤早診在方法學(xué)上提供新途徑。
隨著現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展和人們生活水平不斷提高，揮發(fā)性有機(jī)化合物造成的大氣污染和室內(nèi)環(huán)境的微污染問題受到越來越多關(guān)注。大部分VOCs有害甚至致癌，因此，實現(xiàn)環(huán)境中VOCs的靈敏檢測與監(jiān)測對保護(hù)人類健康具有重要意義。
上述工作得到國家自然科學(xué)基金委員會資助支持。
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