基于AgInS2 -Ti3 C2 肖特基结的分子印迹光电化学传感器高灵敏检测二甲戊乐灵

为解决二甲戊乐灵（PDM）残留导致的生态环境污染与健康风险，研究人员开发了一种基于AgInS2 -Ti3 C2 肖特基结的分子印迹光电化学（MI-PEC）传感器。该传感器通过异质结增强光生电荷分离效率，结合分子印迹技术实现高选择性检测，线性范围达10-12 ~10-8 mol/L，检测限低至2.62×10-13 mol/L，为环境与食品中痕量PDM检测提供了灵敏、快速的新方法。

　　

二甲戊乐灵（Pendimethalin, PDM）作为二硝基苯胺类除草剂的典型代表，广泛应用于玉米、水稻等作物的杂草防治，但其持久性残留可能引发生态环境污染，并通过食物链威胁人类健康。尽管气相色谱、液相色谱-质谱等传统检测方法已应用于PDM检测，但存在操作复杂、灵敏度不足等问题。光电化学（PEC）传感器因其高灵敏度、操作简便等优势成为研究热点，但此前尚未见其用于PDM检测的报道。

广西糖资源绿色加工重点实验室的研究人员通过构建AgInS₂
-Ti₃
C₂
肖特基异质结材料，开发了一种新型分子印迹光电化学（MI-PEC）传感器。该研究利用Ti₃
C₂
的超高比表面积和优异导电性，促进AgInS₂
光生电子-空穴对的分离，显著提升光电转换效率；同时以邻苯二胺为功能单体，通过电聚合法在电极表面构建PDM分子印迹膜，实现目标物的特异性识别。研究成果发表于《Microchemical Journal》，为环境与食品中痕量PDM检测提供了创新解决方案。

关键技术方法包括：1）通过蚀刻-超声剥离法制备Ti₃
C₂
纳米片；2）采用高温水热法在Ti₃
C₂
表面原位生长AgInS₂
纳米花，形成肖特基异质结；3）滴涂法将复合材料固定于FTO电极；4）以PDM为模板分子，电聚合法合成分子印迹膜；5）基于"门控阻断效应"原理进行PDM检测。

Characterization of photoelectric materials and molecularly imprinted films
SEM和EDS表征显示，AgInS₂
呈花状结构（图1A），Ti₃
C₂
为平整层状（图1B），复合材料中AgInS₂
均匀负载于Ti₃
C₂
表面（图1C）。XRD和XPS证实异质结成功构建，能带结构分析表明Ti₃
C₂
可加速电子转移并抑制复合。

Conclusions
该研究成功构建了基于AgInS₂
-Ti₃
C₂
肖特基结的MI-PEC传感器，检测限达2.62×10^-13
mol/L，较传统方法灵敏度显著提高。分子印迹膜赋予传感器优异选择性，实际样品加标回收率为92.3%-106.5%。该工作为环境污染物检测提供了新材料和新策略，对保障食品安全和生态健康具有重要意义。

讨论指出，Ti₃
C₂
的引入不仅作为载体增大材料接触面积，其表面丰富官能团还利于异质结构建。未来可通过优化印迹膜厚度和识别位点分布进一步提升性能。该传感器设计理念可拓展至其他有害物质的检测，在环境监测领域具有广阔应用前景。