光电工程学院先进材料与纳米传感团队发表高水平研究论文

来源:光电工程学院 作者:李红梅  日期:2021-09-24  审核:新闻中心  点击:

【本网讯】近日,光电工程学院“先进材料与纳米传感”团队李贺教授(通讯作者)携硕士研究生曾钰婷(第一作者)在美国化学会旗下期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(IF=9.23,中科院一区)上发表题为“B,N-Doped PdRu Aerogels as High-Performance Peroxidase Mimics for Sensitive Detection of Glucose”(ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 31, 36816–36823)的学术论文。

在丰富的多孔纳米材料中,金属气凝胶以其独特的纳米模拟酶性能在传感应用领域中引起广泛关注。在催化领域,杂原子掺杂策略是一种在提高贵金属气凝胶的酶模拟活性方面很有前景的方法。李贺教授团队提出了一种基于B、N杂原子共掺杂提高纳米酶活性的策略。本研究工作使用NH3BH3作为还原剂制备了硼和氮共掺杂的PdRu气凝胶(B,N-PdRu气凝胶),基于金属气凝胶独特的多孔结构和掺杂原子的协同效应,所制备的金属气凝胶表现出显著增强的类过氧化物酶活性。在H2O2的存在下,B, N-PdRu气凝胶对3,3,5,5 -四甲基联苯胺的氧化反应具有较好的催化效果,其溶液在最佳吸收波长652 nm处呈蓝色。因此,通过与葡萄糖氧化酶结合的级联反应,B,N-PdRu气凝胶可用于葡萄糖的灵敏测定。该方法在10μM~2mM范围内对葡萄糖具有良好的线性检测效果,最低检出限低至6μM。该工作将有助于研究基于杂原子掺杂策略的金属气凝胶的合理设计,并提高其在生物医学、环境治理、能源催化等领域中的应用性能。

本研究工作得到四川省科技攻关项目、四川省千人计划项目及大学生科技创新项目的资助。本科生王振强参与相关研究工作。

图1 B, N掺杂的PdRu气凝胶制备的示意图

图2利用B, N掺杂的PdRu气凝胶作为高性能过氧化物酶模拟物检测葡萄糖的示意图

“先进材料与纳米传感”团队致力于先进纳米材料和生物医学传感器的科学研究和成果转化工作,系列成果近期发表在《Biosensors & Bioelectronics》、《Nano Today》、《Journal of Hazardous Materials》、《Nano Research》、《ACS Applied Materials & Interfaces》等国际Top期刊上。

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