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利用抗体/金属有机框架生物共轭物对金黄色葡萄球菌进行高灵敏度光学生物传感
摘要: 本研究基于胺功能化金属有机框架(NH2-MIL-53(Fe))与抗金黄色葡萄球菌抗体(Ab)的生物偶联,开发了一种新型荧光生物探针用于检测金黄色葡萄球菌。通过多种光谱和结构表征验证了液相中目标生物探针(Ab/NH2-MIL-53)的形成。将该生物探针与不同浓度的金黄色葡萄球菌共孵育后,抗体偶联探针(Ab/NH2-MIL-53)表现出显著的负相关性——荧光强度降低伴随细菌数量增加。由此证实该探针在宽浓度范围(40×102-4×10? CFU/mL)内具有低检测限(85 CFU/mL)的金黄色葡萄球菌检测潜力。该方法在批内/批间精密度测试及长期稳定性方面均表现可靠,且通过环境样本(如河水、奶油糕点)加标检测进一步验证了其可行性。
关键词: 细菌、真实样本分析、金黄色葡萄球菌、荧光传感器、金属有机框架
更新于2025-09-23 04:15:19
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[2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里(2018.10.28-2018.10.31)] 2018年IEEE传感器会议 - 利用金属有机框架涂层微梁多模态实现智能气体传感与驱动
摘要: 智能传感系统存在结构复杂的问题,需要接口电路、微控制器、开关和执行器等组件来实现检测感知、信号处理与决策制定,并根据需求触发动作。这不仅增大了设备体积,还显著增加了系统启动所需的功耗。本文提出一种混合式传感器与开关装置,能够精确测量气体浓度并在浓度超过特定(安全)阈值时执行开关动作。该装置采用涂覆金属有机框架(MOFs)的固支梁结构,通过静电谐波电压实现动态多模态激励——即在接近吸合区的第一振动模态和第三模态同时激发梁体。实验验证了该技术测量水蒸气浓度的有效性,以及当浓度超过阈值时实现开关切换的可靠性。与单模态操作相比,多模态激励能提升灵敏度、增强精确度并提高抗噪能力。
关键词: 多模态、分叉、金属有机框架、谐振器、智能传感器
更新于2025-09-23 06:14:12
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一种用于水介质中高灵敏度和高选择性检测尿酸的发光铽金属有机框架
摘要: 作为嘌呤代谢的最终产物,存在于尿液和血清中的尿酸(UA)在机体代谢、免疫等功能中发挥重要作用。然而实际检测UA仍存在困难。本研究设计合成了一种新型铽基金属有机框架发光传感材料(Me2NH2)2[Tb2(L)2]·(H2O)6(ZJU-158-Tb,ZJU=浙江大学,L=1-(3,5-二羧基苄基)-3,5-吡唑二羧酸),通过荧光猝灭现象实现对水溶液中UA的高灵敏度、高选择性检测,检测限低至7 nM。此外,基于ZJU-158-Tb制备的试纸可通过显著颜色变化快速监测人工尿液和血清中的异常UA水平,该变化甚至肉眼可辨。
关键词: 尿酸,金属有机框架,试纸,荧光传感器
更新于2025-09-23 08:41:46
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基于8-羟基喹啉酸盐的金属-有机框架:合成、可调谐发光性能及对小分子和金属离子的高灵敏检测
摘要: 利用新型8-羟基喹啉酸衍生物H2L与不同金属离子,组装了五种新型金属-有机框架材料:[Zn2L2]·2DMF·2MeOH(1)、[Zn2L2(py)2](2)、[Cd2L2]·Diox·MeOH·6H2O(3)、[Mn2L2]·2DMF·2MeOH(4)和[Co2L2]·2DMF·4H2O(5)。配合物1具有由金属-配体配位键构建的介螺旋链(P+M)组成的三维多孔网络结构。配合物2中相邻的双核ZnII构筑单元相互连接形成二维网格网络。配合物3中每个双核单元与四个ZnII离子结合产生二维层状结构,进而堆叠成三维多孔结构。配合物4与5具有同构框架,均由[M2L2]单元(M=Mn或Co)构建21螺旋链。平行的相邻介螺旋通过H2L的酚氧μ2-O原子相互连接形成二维网络。1-3因金属节点和框架差异表现出独特的固态发光性能。其中配合物1在常见有机溶剂和水中均展现出优异稳定性,适合作为化学传感器使用。值得注意的是,发光配合物1即使在存在其他干扰金属阳离子的情况下,仍对甲醇中的硝基芳香分子和水中Fe3+离子表现出高度灵敏的检测能力。
关键词: 金属有机框架、硝基芳香化合物、Fe3?离子、传感、水稳定性、发光
更新于2025-09-23 10:59:42
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在层状金属有机框架单晶微板中实现多模激子极化子的经济有效方法
摘要: 我们报道了在二维(2D)层状金属有机框架(MOF)单晶微板中观察到的多模激子-极化激元现象。该材料可通过简便的溶剂热法合成,从而消除了构建极化激元腔通常所需的全部工艺复杂性。通过实验与理论建模相结合,我们发现这些激子-极化激元在室温下形成——源于微板两个平行表面固有产生的法布里-珀罗腔模式,与MOF中染料分子连接体二维层提供的弗伦克尔激子之间的强耦合效应。此类MOF合成过程中对染料连接体的灵活理性选择,使得可见光及近红外(NIR)波段工作的固态微型激子-极化激元器件能够实现大规模低成本生产。本研究开创性地将MOF引入作为一类新型潜在材料,为以经济高效的方式探索极化激元相关量子现象提供了新途径。
关键词: 强耦合、激子极化激元、多模耦合、金属有机框架、角分辨反射率、罗丹明B
更新于2025-09-23 12:12:21
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金属有机框架的后合成配体交换用于光动力治疗
摘要: 由于具有大孔径和优异的稳定性,由Zr簇与1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘(H4TBAPy)配体配位形成的金属有机框架(MOF)NU-1000在催化研究领域已被广泛研究,然而公开文献中关于NU-1000生物医学应用的报道却寥寥无几。本研究通过后合成配体交换法将功能配体四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)引入NU-1000,所得混合配体MOF具有优异的光动力效应。首次对其抗肿瘤疗效进行了体外和体内评估,证明了TCPP取代的NU-1000用于光动力治疗的可行性,同时也为通过后合成方法丰富MOF功能以实现多种应用提供了新途径。
关键词: 金属有机框架、配体交换、NU-1000、光动力疗法、后合成修饰
更新于2025-09-23 12:24:11
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源自金属有机框架、富含氧空位的ZnO纳米片用于ppb级气体传感
摘要: 克服气体传感器的不均匀性问题并实现其可重复的ppb级气体检测,对于在工业安全和室内外空气质量监测等应用中广泛部署传感器构建网络至关重要。本文提出一种策略:通过原位生长的ZIF-L(沸石咪唑酯骨架材料)薄膜的芯片级热解,将其转化为多孔、具有层级结构的氧化锌(ZnO)纳米片,从而显著提升传感材料的表面均匀性及气体传感性能。研究展示了一种生成可调氧空位的新方法,借此可精细调控传感材料的电子结构,并通过多种技术手段充分验证了氧空位的存在。传感结果表明,富氧空位的ZnO纳米片对ppb级一氧化碳(CO)及包含1,3-丁二烯、甲苯和四氯乙烯的挥发性有机化合物展现出显著增强的灵敏度和缩短的响应时间,这归因于未配对电子、随之产生的带隙变窄、比表面积增加以及层级微-介孔结构等因素。这种简便方法为通过缺陷工程合理设计传感材料提供了思路,有助于实现具有可控形貌和优异传感性能的传感器的大规模生产、商业化及超痕量气体检测的大规模部署。
关键词: 金属有机框架、氧空位、ppb级气体传感、缺陷工程、氧化锌纳米片
更新于2025-09-23 22:27:35
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具有钙钛矿结构的多铁性金属有机框架[(CH3)2NH2][Mn(HCOO)3]中的应变耦合与动态弛豫
摘要: 铁磁性与铁电性的应变耦合在强磁电耦合多铁性金属有机框架(MOFs)的发展中起着重要作用,但其潜在机制尚未被充分理解。本研究采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、红外(IR)光谱、差示扫描量热法(DSC)、磁学测量和动态力学分析(DMA),探究了具有钙钛矿结构的[(CH3)2NH2][Mn(HCOO)3]多铁性MOF中的应变耦合与动态弛豫行为。DSC结果显示,在5 K/min的降温与升温速率下分别于183 K和190 K出现峰位。磁学测量表明在2 K/min升温速率下存在约8.5 K的磁转变。通过DMA在140 K至300 K范围内以0.5-10 Hz频率(2 K/min升温速率)研究的弹性能温度/频率依赖性显示:储能模量最小值与损耗模量/损耗因子最大值均出现在190 K附近。损耗模量与损耗因子的峰高随频率升高而降低,且峰温与频率无关,呈现一级相变特征。在190 K附近,框架空腔内烷基铵阳离子的无序-有序转变引发了从顺电相到铁电相的转变,并伴随晶格从三方Rc空间群到单斜Cc空间群的结构相变。该温度附近的弹性反常与大能量损耗源于局部应变与二甲铵阳离子冻结及孪晶壁冻结的耦合效应。
关键词: 弹性模量、能量损耗、金属有机框架(MOF)、相变、动态力学分析(DMA)
更新于2025-09-23 22:41:28
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分子-材料双调控平台:具有增强可见光光催化活性的直接Z型MOF/COF异质结
摘要: 通过将高稳定性TTB-TTA(由4,4',4''-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯甲醛(TTB)和4,4',4''-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯胺(TTA)合成的共价有机框架)层包覆金属有机框架,构建了一系列新型金属有机框架/共价有机框架(MOF/COF)杂化材料。这些材料继承了高结晶度、大比表面积、优异的可见光响应及可调带隙等优势。在杂化材料中引入NH2-MIL-125(Ti)可调控其光学、电子及氧化还原性能,并通过异质结的形成促进电荷分离,从而显著提升有机污染物分解的光催化性能。因此,NH2-MIL-125(Ti)/TTB-TTA复合材料对甲基橙(MO)的光降解动力学常数分别达到纯NH2-MIL-125(Ti)和TTB-TTA的9倍和2倍以上。这种多功能分子材料平台可实现COF分子工程与MOF类型筛选策略的双重调控模式,适用于广泛领域。
关键词: 金属有机框架、共价有机框架、非均相光催化、Z型异质结、可见光驱动
更新于2025-09-24 00:59:00
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基于4,4′-(1H-1,2,4-三唑-1-基)亚甲基双苯甲酸的四种Co(II)配位聚合物:合成、结构多样性、磁性能、染料吸附及光催化性能
摘要: 基于4,4′-(1H-1,2,4-三唑-1-基)亚甲基双(苯甲酸)(H2tmlb)合成了四种Co(II)配位聚合物:{[Co4(tmlb)4(H2O)]·2CH3CN·4H2O}n (1)、{[Co(tmlb)(bbibp)]·1.5CH3OH·2H2O}n (2)、{[Co2(tmlb)2(bimmb)]·6CH3CH2OH·4H2O}n (3)和{[Co(tmlb)(bibp)(H2O)]·DMA}n (4)(bbibp=4,4′-双(苯并咪唑-1-基)联苯,bimmb=1,4-双(咪唑-1-基甲基)苯,bibp=4,4′-双(咪唑基)联苯)。通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射、热重分析和粉末X射线衍射对四种钴配合物进行了表征。单晶X射线衍射分析表明:配合物1呈现具有Schl?fli符号(4·62)2(42·610·83)拓扑结构的两重互穿(3,6,6)-连接框架;配合物2为具有点符号(65·8)的两重互穿单节点4-连接cds拓扑结构;配合物3通过弱相互作用形成二维→三维超分子结构;配合物4具有点符号(4·62)2(42·64·93·106)(64·9·10)拓扑结构的(3,4,6)-连接网络。此外,还讨论了配合物1-4的变温磁化率。配合物4可通过路易斯酸碱相互作用选择性吸附含硫酸盐染料。四种配合物在降解MB/MV过程中均表现出优异的光催化性能。
关键词: 结构多样性、配位聚合物、光催化性能、金属有机框架、染料吸附、磁性能
更新于2025-09-24 02:14:21