揚(yáng)州大學(xué)龐歡課題組通過原位生長策略，將導(dǎo)電金屬有機(jī)框架與鎳基氫氧化物復(fù)合。鎳基氫氧化物具有高比表面積和氧化還原活性，導(dǎo)電金屬有機(jī)框架將有機(jī)材料的結(jié)構(gòu)可控性與無機(jī)材料的長程有序性以及高電子遷移率的特性完美地結(jié)合在一起。這種集成有效地增強(qiáng)了葡萄糖檢測的性能。
金屬有機(jī)框架（MOFs）是一種新型多孔材料，由有機(jī)連接體和金屬或簇節(jié)點(diǎn)組成。近年來，由于其出色的物理和化學(xué)性能（如高比表面積、多重孔隙率和多金屬位點(diǎn)等），MOFs在能源、催化、吸附、氣體儲(chǔ)存與分離、藥物輸送以及化學(xué)傳感器等領(lǐng)域得到了廣泛的探索。在已知的MOFs中，具備氧化還原活性的MOFs尤其引人關(guān)注，被視為具有潛力的葡萄糖傳感器材料。然而，大多數(shù)傳統(tǒng)MOFs的導(dǎo)電性較差，在作為電極材料時(shí)表現(xiàn)不佳。導(dǎo)電金屬有機(jī)框架（cMOFs）具備特有的高電子遷移率，打破了MOFs材料幾乎不導(dǎo)電的限制，開始被人們廣泛關(guān)注。許多研究報(bào)道了導(dǎo)電MOFs在電化學(xué)方面的應(yīng)用。然而，在生物分子傳感器方面的報(bào)道較少。此外，基于導(dǎo)電MOFs的大部分電化學(xué)傳感器通過聚合物粘合劑來保持穩(wěn)定性，這不僅增加了串聯(lián)電阻，而且阻礙了活性位點(diǎn)以及目標(biāo)分子的擴(kuò)散。因此，開發(fā)高效、低成本、穩(wěn)定的電化學(xué)分析裝置對(duì)人類健康和食品工業(yè)中葡萄糖監(jiān)測帶來了挑戰(zhàn)。 過渡金屬氫氧化物是在堿性電解質(zhì)中進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)的理想選擇。鎳基氫氧化物是一種典型的過渡金屬氫氧化物，具有高比表面積和氧化還原活性，被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)領(lǐng)域。然而，鎳基氫氧化物的導(dǎo)電性差，從而限制了其在高性能電化學(xué)傳感中的應(yīng)用。 基于上述考慮，作者認(rèn)為鎳基氫氧化物和cMOFs的組合作為電極修飾材料應(yīng)該可以增強(qiáng)葡萄糖檢測性能。隨后，作者通過在鎳基氫氧化物基底上原位生長cMOFs納米棒合成了一系列Ni(OH)2@NiCo-HHTP和NiM-LDH@Ni-HHTP（M = Mn, Co, Cu）復(fù)合材料。c-MOF納米棒的高導(dǎo)電性促進(jìn)了電子的傳輸，此外cMOFs生長在片層材料的兩側(cè)，也避免了二維層狀氫氧化物納米片緊密堆積后活性位點(diǎn)的減少。這種復(fù)合有效地增強(qiáng)了葡萄糖檢測的性能。其中，NiCuLDH@Ni-HHTP在0.65 V電位下表現(xiàn)出最佳的葡萄糖檢測靈敏度（2432.03 mA/(M cm2)），其線性檢測區(qū)間為0.0005~2.6655 mM，檢測限為0.0176 μM。因此，該策略為設(shè)計(jì)和開發(fā)高效葡萄糖傳感器提供了新的機(jī)會(huì)。 論文信息 Conductive Metal-Organic Framework Grown on the Nickel-Based Hydroxide to Realize High-Performance Electrochemical Glucose Sensing Prof. Rongmei Zhu, Yongzhen Song, Jinliang Hu, Keda Zhu, Limei Liu, Yuxuan Jiang, Liru Xie, Prof. Huan Pang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202400982
