费俊杰教授课题组在环境分析传感领域取得重要成果

近日，化学学院费俊杰教授课题组在电化学传感领域取得重要研究进展。研究成果《聚苯胺在碳化过程中保护MOF结构，用于构建检测叔丁基对苯二酚的便携式电化学传感器》（Polyaniline-on-MOF Protects the MOF Structure During Carbonization for the Construction of a Portable Sensor to Detect tert-Butylhydroquinone），在国际顶级期刊《纳米能源》（Nano Energy，IF=16.8）上发表。文章第一作者为化学学院2022级博士研究生王以淋，文章通讯作者为费俊杰教授和赵鹏程副教授。

叔丁基对苯二酚（TBHQ）是一种在食品中广泛使用的酚类抗氧化剂，然而高浓度的TBHQ可能导致DNA损伤和细胞死亡，从而增加患癌风险。目前，常规的TBHQ检测存在一定局限性，如样品预处理复杂、设备昂贵、操作程序繁琐和检测时间长等。因此，开发一种便携、灵敏、可靠且快速的TBHQ分析技术至关重要。

（材料合成和传感器检测流程）

该团队通过原位生长技术在MOF-545上吸附苯胺（ANI）分子制备MOF-545@PANI，并碳化合成MOF-545@PANI-800纳米复合材料，然后修饰在丝网印刷电极（SPE）表面构建高性能便携式TBHQ传感器。该传感器对TBHQ表现出优异的传感性能，其LOD低至1.26×10^-8M，线性范围为3.0×10^-8- 1.0×10^-4M。另一方面，通过DFT研究了TBHQ在MOF-545和MOF-545@PANI-800上的吸附能和电荷密度分布，揭示了TBHQ分子的电化学传感机理。此外，与HPLC的结果相比，该传感器在薯片、芝麻油和湖水样品中的回收率和准确性均达到优秀水准。该团队开发的快速、精确、便携检测TBHQ的新方法，能够帮助电化学传感器突破检测场景的限制，有望加速实现环境分析传感器的市场化。

（A）丝网印刷电极的制造过程示意图；(B) MOF-545的合成过程；(C）MOF-545@PANI-800的合成过程；(D）MOF-545@PANI-800传感器的构建和检测过程。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110655