納米生物效應團隊在VOCs檢測領域取得重要進展

　　【儀表網 儀表研發】近日，中科院高能所多學科中心李敏團隊與廣西大學趙禎霞團隊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”為題發表在化學期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。
 

　　該研究團隊發現金屬有機骨架(MOFs)MIL-100(Fe)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，MOFs對VOCs的吸附呈現“陣列分辨傳感”特性，能夠實現對多種VOCs的傳感。引入“熱點”后，拉曼增強效應使MIL-100(Fe)對甲苯的檢測限降到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VOCs在MIL-100(Fe)上實現吸附強化-電荷傳遞協同作用，終產生拉曼增強效應。
 

　　本研究利用該檢測平臺對多種肺癌呼出標記物進行了靈敏分析，顯示了其在肺癌早期診斷方面的潛在應用，為腫瘤呼出標志物的同時檢出開拓新的思路，同時基于吸附強化拉曼增強效應的人工嗅覺系統的成功運用將為腫瘤早診在方法學上提供新的途徑。
 

　　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污染和室內環境的微污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的靈敏檢測與監測對保護人類健康具有重要意義。
 

　　此工作得到了國家自然科學基金的資助支持。