铈锆双金属UiO-66-NH2修饰电极用于增强对乙酰氨基酚电化学传感

《Talanta》：Bimetallic (Zr/Ce)-UiO-66-NH 2 modified electrode for enhanced electrochemical sensing of acetaminophen

本文开发了一种基于锆/铈双金属UiO-66-NH2金属有机框架（MOF）修饰的电化学传感器，用于高灵敏度检测对乙酰氨基酚（AP）。铈掺杂不仅引入氧化还原活性位点，还将材料粒径从350-550 nm缩小至200-350 nm，显著提升比表面积和电催化活性。该传感器具备宽线性范围（0.072-680 μM）、高灵敏度（0.496 μAμM-1cm-2）和低检测限（0.024 μM），在实际水样检测中回收率达97-103%，性能优于传统色谱方法。

　　

试剂

锆粉（ZrCl₄，≥99.9%）、七水合氯化铈（CeCl₃·7H₂O，≥99.9%）、2-氨基对苯二甲酸（2-NH₂-BDC，≥98%）、乙酸（CH₃COOH，≥99.5%）、二甲基甲酰胺（DMF，≥99.5%）、甲醇（CH₃OH，≥99.5%）和盐酸（HCl，36-38%）购自国药集团化学试剂有限公司（上海）。对乙酰氨基酚（≥99%）、抗坏血酸（≥99%）、柠檬酸（≥99.5%）、月桂酸（≥99.5%）、葡萄糖（≥98%）和多巴胺（≥99%）由阿拉丁生化科技公司提供。

结构与形貌表征

如图2(a-b)所示，(Zr)UiO-66-NH₂和铈掺杂的(Zr/Ce)UiO-66-NH₂的X射线衍射（XRD）图谱证实，合成材料具有典型UiO-66-NH₂框架的特征衍射峰，属于Fm3m空间群。在2θ角为7.39°（111）、8.54°（002）、12.08°（022）、25.80°（224）和33.21°（137）处观察到的衍射峰与既往报道的UiO-66-NH₂谱图一致，表明成功构建了晶体结构。

结论

本研究通过溶剂热法将两种电活性金属离子整合到双金属UiO-66-NH₂ MOF中，成功开发出一种用于高灵敏度检测AP的高性能电极材料。值得注意的是，透射电子显微镜（TEM）证实铈掺杂有效减小了MOF的粒径。BET分析表明，(Zr/Ce)UN-2的比表面积达1252.2 m²g^-1，孔体积为0.576 cm³g^-1，孔径为7.10 nm，均高于未掺杂的(Zr)UN（1112 m²g^-1）。