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高能所在VOCs檢測領域取得進展
2020年08月24日 15:15:40
來源：高能物理研究所 點擊量：4648
近日，中國科學院高能物理研究所多學科中心李敏團隊與廣西大學研究人員合作在揮發(fā)性有機化合物(VOC)檢測研究領域取得進展，相關研究成果以SERS-Active MIL-100(Fe) Sensory Array for Ultrasensitive and Multiplex Detection of VOCs為題發(fā)表在化學期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近日，中國科學院高能物理研究所多學科中心李敏團隊與廣西大學研究人員合作在揮發(fā)性有機化合物(VOC)檢測研究領域取得進展，相關研究成果以SERS-Active MIL-100(Fe) Sensory Array for Ultrasensitive and Multiplex Detection of VOCs為題發(fā)表在化學期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。
該研究團隊發(fā)現(xiàn)金屬有機骨架(MOFs)MIL-100(Fe)材料對VOCs分子具有吸附拉曼增強效應，其對甲苯和丙酮的吸附檢測性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)氣體傳感器。MOFs對VOCs的吸附呈現(xiàn)“陣列分辨?zhèn)鞲?rdquo;特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對多種VOCs的傳感。引入“熱點”后，拉曼增強效應使MIL-100(Fe)對甲苯的檢測限降到0.48 ppb，刷新了傳統(tǒng)氣體傳感器的檢測極限。通過理論計算，研究人員發(fā)現(xiàn)該材料可通過強化吸附、電荷轉(zhuǎn)移、帶間共振等幾種形式使VOCs在MIL-100(Fe)上實現(xiàn)吸附強化-電荷傳遞協(xié)同作用，終產(chǎn)生拉曼增強效應。
本研究利用該檢測平臺對多種肺癌呼出標記物進行分析，顯示了其在肺癌早期診斷方面的潛在應用價值，為腫瘤呼出標志物的同時檢出開拓了新思路，同時基于吸附強化拉曼增強效應人工嗅覺系統(tǒng)的成功運用，將為腫瘤早診在方法學上提供新途徑。
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)性有機化合物造成的大氣污染和室內(nèi)環(huán)境的微污染問題受到越來越多關注。大部分VOCs有害甚至致癌，因此，實現(xiàn)環(huán)境中VOCs的靈敏檢測與監(jiān)測對保護人類健康具有重要意義。
上述工作得到國家自然科學基金委員會資助支持。
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