铈基金属有机框架介导的双模式传感器实现水体中焦磷酸盐的精准定量检测

为解决环境监测中焦磷酸盐(PPi)检测信号指标不足和操作复杂的问题，研究人员开发了一种基于CeMOF-808纳米酶的比率荧光-比色双模式传感器。该传感器通过P-O-Ce键抑制Ce4+催化活性，建立F422/F560荧光比率与A420吸光度的定量关系，实现9 nM超低检测限，为水体磷污染防控提供新工具。

　　

研究背景与意义
焦磷酸盐(PPi)作为工业添加剂的大量使用，导致水体磷污染加剧，可能引发藻类暴发和生态失衡。现有检测方法面临单信号易受干扰、操作复杂等瓶颈。西华大学王梦君团队创新性地将铈基金属有机框架(CeMOF-808)的类过氧化物酶活性与碳点荧光特性结合，构建双模式传感器，相关成果发表于《Sensors and Actuators B: Chemical》。

关键技术方法
研究采用溶剂热法合成CeMOF-808纳米颗粒(平均尺寸447.3±0.6 μm)，通过SEM/TEM表征形貌。利用CeMOF-808催化H₂O₂产生O₂^•?/•OH自由基氧化OPD生成黄色DAP(λ_abs=420 nm，λ_em=560 nm)，基于内滤效应(IFE)猝灭蓝色荧光碳点(BLCDs，λ_em=422 nm)。PPi通过P-O-Ce键抑制该过程，建立双信号响应机制。

研究结果
Abstract
成功构建的传感器显示：PPi浓度与F₄₂₂/F₅₆₀呈正相关，与A₄₂₀呈负相关。实际水样检测回收率达95.00%-105.33%。

Introduction
阐明传统荧光法的局限性，提出双模式检测可兼顾灵敏度与可视化需求。CeMOF-808因其丰富Ce⁴⁺活性位点成为理想纳米酶平台。

Characterization of CeMOF-808 and BLCDs
XPS证实Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原对的存在，FTIR验证H₃BTC配体成功配位。BLCDs的量子产率达18.7%，与DAP光谱完美重叠实现高效IFE。

Conclusions
该研究突破单一检测模式局限，通过CeMOF-808介导的催化-荧光协同机制，实现环境水样中PPi的高精度分析，为水体磷污染防控提供创新技术支撑。

讨论与展望
作者指出该传感器在复杂基质中的抗干扰能力仍需优化，未来可拓展用于其他磷酸盐衍生物的检测。这项工作为MOF基纳米酶在环境监测中的应用开辟了新途径。