高能所在VOCs檢測(cè)領(lǐng)域取得進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心李敏團(tuán)隊(duì)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(cè)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(duì)發(fā)現(xiàn)金屬有機(jī)骨架(MOFs)MIL-100(Fe)材料對(duì)VOCs分子具有吸附拉曼增強(qiáng)效應(yīng)，其對(duì)甲苯和丙酮的吸附檢測(cè)性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)氣體傳感器。MOFs對(duì)VOCs的吸附呈現(xiàn)“陣列分辨?zhèn)鞲?rdquo;特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種VOCs的傳感。引入“熱點(diǎn)”后，拉曼增強(qiáng)效應(yīng)使MIL-100(Fe)對(duì)甲苯的檢測(cè)限降到0.48 ppb，刷新了傳統(tǒng)氣體傳感器的檢測(cè)極限。通過(guò)理論計(jì)算，研究人員發(fā)現(xiàn)該材料可通過(guò)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(shí)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(cè)平臺(tái)對(duì)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(jià)值，為腫瘤呼出標(biāo)志物的同時(shí)檢出開(kāi)拓了新思路，同時(shí)基于吸附強(qiáng)化拉曼增強(qiáng)效應(yīng)人工嗅覺(jué)系統(tǒng)的成功運(yùn)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(wèn)題受到越來(lái)越多關(guān)注。大部分VOCs有害甚至致癌，因此，實(shí)現(xiàn)環(huán)境中VOCs的靈敏檢測(cè)與監(jiān)測(cè)對(duì)保護(hù)人類健康具有重要意義。
上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助支持。
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