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MOFs基微流控电化学芯片对多种重金属离子的实时在线检测

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将具有丰富微孔的ZIF-8金属有机框架和电化学技术对金属离子的富集作用与微流控器件对溶液流动的可控性相结合,构建了一种新型传感器,实现了高通量、实时和快速检测环境中的多种金属离子污染物.研制的ZIF-8-Nafion/ITO 基微流控电化学传感器对Cd2+,Pb2+及Hg2+离子在0.1~100 μmol/L的浓度范围内具有良好的线性关系,检出限分别为 0.055,0.0025及0.0016 μmol/L(S/N=3).该微流控芯片对于样品的需求量少,可降低对能源的消耗;同时由聚二甲基硅氧烷拓印的微流控器件还有望实现柔性电极的功能,对便携式电化学柔性器件在生物和环境样品的集成化和自动化检测具有重要意义.
MOFs-based Microfluidic Chips for Real-time Online Determination of Multiple Heavy Metal Ions
This study combines the accumulation effects of rich microporous ZIF-8 metal-organic framework(MOF)and the electrochemical technology for the metal ions,and the controllable ability of microfluidic devices for the flowing of solution,to construct a new type of sensor to achieve high-throughput,real-time and rapid detection of multiple metal ion contaminations in the environment.The developed ZIF-8-Nafion/ITO-based microfluidic electro-chemical sensors have a good linear relationship for Cd2+,Pb2+ and Hg2+ ions in the concentration range of 0.1-100 μmol/L with the detection limit of 0.055,0.0025 and 0.0016 μmol/L,respectively(S/N=3).The microfluidic chips require less sample volume which reduces energy consumption;at the same time,the microfluidic devices made up of polydimethylsiloxane are also expected to realize the function of flexible electrodes,which is important for the integrated and automatic detection of biological and environmental samples using portable and flexible electro-chemical devices.

MicrofluidicHeavy metal detectionElectrochemical sensorMetal-organic framework(MOF)

陈晓萍、王旭潭、刘宁、汪庆祥、倪建聪、杨伟强、林振宇

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闽南师范大学化学化工与环境学院, 漳州 363000

福建省现代分离分析科学与技术重点实验室, 污染监测与控制福建省高校重点实验室,漳州 363000

福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室,福建省食品安全分析与检测技术重点实验室, 福州 350108

微流控 重金属检测 电化学传感器 金属有机框架

闽南师范大学校长基金闽南师范大学校长基金福建省自然科学基金国家自然科学基金

KJ2021005KJ20230022022J0517322376089

2024

高等学校化学学报
中华人民共和国教育部委托 吉林大学和南开大学

高等学校化学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.067
ISSN:0251-0790
年,卷(期):2024.45(2)
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