MOFs在線 - ACS Sensors.用於電化學傳感的富含羰基的2D導電共價有機框架－鑽石舞台

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全文簡介

共價有機骨架由於其永久的多孔性、穩定的化學穩定性和可調的結構，在能量存儲、催化、吸附和傳感等方面的應用非常有吸引力。然而，COFs非常低的電導率嚴重限制了其在電化學傳感中的應用。本文首次合成了一種含豐富羰基的氮雜稠合π共軛COFs(cof 1)並將其作為電極材料應用於電化學傳感。與沒有COF1的電極相比，基於COF1的乙酰膽鹼酯酶生物傳感器的電流響應增加了三倍。通過一系列表徵和對比實驗，深入證明了羰基對信號增強的影響。結果表明，COF1暴露的羰基活性位點可以促進酶分子的有效固定和生物活性保持，並有助於分析物的富集。以及源自完全擴展的2D芳化π共軛體系的COF1的良好導電性，所有這些都改善了生物傳感器的性能。該傳感器響應速度快、靈敏度高、選擇性好、實用性強、穩定性好，是一種快速、現場檢測環境中有機磷農藥的有效工具。

簡介

COF1的結構和表徵。（a）COF1的合成路線。（b）COF1傾斜堆疊模型的頂部和側視圖。（c）COF1的實驗和模擬XRD模式。（d）FTIR光譜和（e）HKH、TABQ和COF1的UV/Vis光譜。

COF1的表徵。（a）COF1的SEM圖像，嵌入：COF1的TEM圖像。（b）COF1的HRTEM圖像。（c）COF1的元素映射圖像。（d）COF1的XPS測量光譜。

生物傳感器的電化學性能。（a）擬議生物傳感器每層的CV和（b）EIS在0.1 M KCl溶液中包含5.0 mM K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6（1:1）。掃描率：50 mV s-1。（c）在存在或不存在1 mM ATCh的情況下，PBS溶液中GC/COF1/AChE電極的CV剖面。掃描率：100 mV s-1。嵌入：1 mM ATCh中GC/COF1的CV曲線。（d）記錄在不同電極上的CV曲線，目標是1 mM ATCh的氧化。掃描率：100 mV s-1.（e）COF1和COF2的分子結構。

信號增強機制。（a）不同樣品的離心沉積原理。（b）檢測酶活性的顏色反應方案。（c）用於顏色反應的不同樣品的UV/Vis光譜。插圖：顯示不同樣品的AChE活性的照片。（d）COF1和COF2的N2吸附（固體）和解吸（空心）曲線。（e）COF1和COF1-TCh的FTIR光譜。（f）COF1和COF2在0.1 M KCl溶液中的EIS，包含5.0 mM K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6（1:1）。

（a）對羥生對GC/COF1/AChE電極的抑制機制。（b）GC/COF1/AChE電極在200納克L-1拋物線孵化前後的CV。掃描率：100 mV s-1。（c）抑制速率的時間依賴性增加。（d）校準圖顯示生物傳感器對不同濃度的對對氧子、10、50、100、200納克毫升-1和1微克毫升-1的抑制。（e）CV電流的比率.