基于Ti3C2Tx MXene/焦磷酸钴异质结构的过滤反应器实现食品中双酚S的实时原位检测

本文开发了一种水压驱动的过滤反应器，集成Ti3C2Tx MXene/CoPPi异质结构修饰电极，实现了食品中双酚S（BPS）的实时原位检测。该装置通过双面过滤笼选择性富集BPS，结合MXene/CoPPi异质结构增强电子传导与吸附能力，无需样品前处理，检测限低至18.63 ng/mL，为食品有害物监测提供了创新解决方案。

　　

Chemical and regents

化学试剂

焦磷酸钠十水合物（Na₄P₂O₇·10H₂O，99%）、醋酸钴四水合物（(CH₃COO)₂Co·4H₂O，99%）、双酚S（BPS，99%）、双酚A（BPA，99%）、双酚B（BPB，99%）、双酚F（BPF，99%）、双酚AF（BPAF，99%）、苯酚、氢醌（HQ）、邻苯二酚（CT）、邻硝基苯酚（o-NP）、柠檬酸三钠二水合物（TCD）、半乳糖（Gal）、维生素C（VC）、果糖（Fru）、葡萄糖（Glu）及其他试剂均购自Sigma-Aldrich公司。

Characterization of MXene/CoPPi heterostructure

MXene/CoPPi异质结构的表征

通过扫描电子显微镜（SEM）对MXene、CoPPi及MXene/CoPPi的形貌特征进行分析，结果如图1a-c所示。单独的MXene片层呈现光滑的薄层结构（图1a），而CoPPi则表现为宽度20 nm、长度300 nm的纳米棒结构，分布不均（图1b）。相比之下，MXene/CoPPi复合材料（图1c）在形貌上与单一组分相比变化较小，但CoPPi纳米棒更均匀地锚定在MXene片层表面，表明二者成功复合。

Conclusion

结论

本研究开发了一种水压驱动的过滤反应器，用于双酚S（BPS）的实时原位检测。该装置采用填充过滤材料的双面过滤笼，可选择性允许BPS等小分子通过并阻挡大分子杂质，无需采样或预处理即可实现实时原位检测。BPS进入系统后吸附于电极表面，在MXene/CoPPi异质结构催化下发生还原反应，产生灵敏的电化学响应。该传感器表现出高选择性、宽线性范围（0.05–5.5 μM）和低检测限（18.63 ng/mL），为食品中BPS污染监测提供了高效工具。