金屬氧簇材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)而在材料科學(xué)和晶體工程領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。多金屬氧酸鹽作為一類(lèi)具有代表性的金屬氧簇材料，具有多變的化學(xué)組成、豐富的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、獨(dú)特的電子構(gòu)型、優(yōu)異的氧化還原活性等諸多優(yōu)勢(shì)，在催化、生物醫(yī)藥、傳感及儲(chǔ)能等領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值，逐漸成為化學(xué)和材料化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。設(shè)計(jì)合成結(jié)構(gòu)新穎的高聚多金屬氧酸鹽簇合物并探索其功能性是金屬氧簇材料中一個(gè)研究熱點(diǎn)。
近日，河南大學(xué)趙俊偉教授課題組合成了首例具有一維鏈狀結(jié)構(gòu)、含有混合構(gòu)筑塊的稀土嵌入磷-銻鎢氧酸鹽[H2N(CH3)2]10NaH9[Ln4(H2O)14W7O15(H2MA)4][SbIIIW9O33]2 [HPIIISbIIIW15O54]2·44H2O [Ln = Nd3+ (1), Pr3+ (2)]，利用簇合物1進(jìn)一步制備了多金屬氧酸鹽-聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電薄膜，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了首例基于多金屬氧酸鹽的電化學(xué)免疫傳感器，探索了其對(duì)植物生長(zhǎng)素(吲哚-3-乙酸)的電化學(xué)檢測(cè)性能(圖1)。
圖1：基于簇合物1的電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建及檢測(cè)示意圖 近年來(lái)，以混合雙雜原子為模板劑合成新型雜多鎢氧酸鹽的研究正逐漸成為一個(gè)新興的研究課題，相比于傳統(tǒng)的以單雜原子為模板劑的策略，雙雜原子構(gòu)建策略更有利于獲得結(jié)構(gòu)多變的多金屬氧酸鹽簇合物。在本工作中，以[HPO3]2-和[SbW9O33]9-同時(shí)作為模板劑，獲得了包含Keggin和Dawson型混合構(gòu)筑塊的磷-銻鎢氧酸鹽，其陰離子結(jié)構(gòu)單元經(jīng)稀土離子橋連成一維鏈狀結(jié)構(gòu)(圖2)。 圖2：簇合物1的晶體結(jié)構(gòu) 研究表明，通過(guò)電聚合策略制備的簇合物1-聚吡咯薄膜表現(xiàn)出了導(dǎo)電能力強(qiáng)、形貌均一且平整的特點(diǎn)，進(jìn)一步拓寬了多金屬氧酸鹽復(fù)合材料的研究范疇，為開(kāi)發(fā)多金屬氧酸鹽材料的電化學(xué)應(yīng)用潛能提供了啟發(fā)(圖3)。 圖3：(a) 利用電聚合策略制備簇合物1-聚吡咯復(fù)合薄膜的過(guò)程示意圖；(b-f) 簇合物1-聚吡咯薄膜的導(dǎo)電能力和形貌表征 研究結(jié)果表明本工作中所構(gòu)建的多金屬氧酸鹽基電化學(xué)免疫傳感器對(duì)吲哚-3-乙酸的檢測(cè)具有較寬的線性范圍、較低的檢出限、優(yōu)異的選擇性和抗干擾能力和良好的可重復(fù)性和穩(wěn)定性(圖4)。 圖4：基于簇合物1-聚吡咯復(fù)合薄膜的電化學(xué)免疫傳感器檢測(cè)吲哚-3-乙酸的檢出限(a, b)、選擇性(c, d)、及抗干擾能力(e, f)測(cè)試 本工作不但為構(gòu)建結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高聚多金屬氧酸鹽簇合物提供了新的研究思路，而且可進(jìn)一步促進(jìn)多金屬氧酸鹽材料在生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用探索。 點(diǎn)擊“閱讀原文”直達(dá)上述文章 Dual-heteroatom-templated lanthanoid-inserted heteropolyoxotungstates simultaneously comprising Dawson and Keggin subunits and their composite film applied for electrochemical immunosensing of auximone Saisai Xie, Dan Wang, Zixu Wang, Jiancai Liu, Lijuan Chen and Junwei Zhao Inorg. Chem. Front., 2022, Advance Article https://doi.org/10.1039/D1QI01246K *文中圖片皆來(lái)源上述文章 通訊作者簡(jiǎn)介 趙俊偉 教授 河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 趙俊偉，博士生導(dǎo)師，河南省特聘教授，河南省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，河南省科技創(chuàng)新人才，河南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人，主要從事功能性金屬氧化物材料及其光、電、生物等性質(zhì)的研究，在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Energy、Energy Storage Mater.、Coord. Chem. Rev.、Chem. Commun.等國(guó)際知名期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文160余篇，引用次數(shù)近8000余次, H因子42。
