光电化学传感技术借助电极界面的光电转换与氧化还原作用,将待测物质的化学信息高效转化为光电信号,凭借灵敏度高、响应迅速、便携实用等优势,在环境监测、食品安全、生化分析等领域具有广阔应用前景。研发高性能光电活性材料,是提升传感检测性能的关键所在。王亚珍教授团队专注金属有机框架(MOF)材料的结构设计与性能调控,在光电化学传感研究方向取得多项创新性研究进展。
该团队以铋基金属有机框架(Bi-MOF)为前驱体,经温和卤化反应制备分级结构溴氧化铋(h-BiOBr)微纳米棒,再利用原位还原方法引入铋等离子体纳米颗粒与富氧空位结构,不仅有效拓宽了光谱吸收范围,还显著提升了光生载流子的分离与迁移效率。借助其优异的光电性能,所构建的光电化学传感器可对青霉素钾实现超灵敏检测,检出限低至23 fg/mL,同时具备优异的抗干扰能力、良好的重现性与长期稳定性。相关研究成果以“Oxygen Vacancy-Engineered Hierarchical BiNPs@h-BiOBr Composites Synergized with an MB-Assisted Enzymatic Modulation Strategy for Cathodic Photoelectrochemical Sensing of Penicillin G”为题发表于国际顶级期刊Analytical Chemistry(SCI 1区)上。
此外,团队还成功合成了两种铝基MOF材料MIL-53(Al)与NH2-MIL-53(Al)。研究表明,氨基改性可有效提升材料比表面积、电荷传导能力与电催化性能。以NH2-MIL-53(Al)修饰电极构筑电化学传感器,可实现甜味剂NHDC的高效灵敏检测,线性范围为0.08~30.0 μmol/L,检出限低至17.2 nmol/L。同时,该传感器可用于面膜实际样品中NHDC测定,具备良好的实际样品分析应用价值。相关研究成果以“Preparation of Al-MOF with different ligands for efficient electrochemical determination of neohesperidin dihydrochalcone (NHDC) in mud films”为题发表于传感领域国际顶级期刊Sensors & Actuators: B. Chemical(SCI 1区)上。
两项成果第一作者分别为江汉大学青年教师彭晓伦和博士研究生许锐杰,王亚珍教授为论文第一通讯作者,江汉大学为第一通讯单位,该研究得到湖北省科技厅、教育厅等项目的资助。
原文链接:
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c02035.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.139190.
通讯员:彭晓伦
编辑:曾超
审核:余凡

