基于MOF-on-MOF异质结构的比率荧光探针用于神经毒剂模拟物的高灵敏度检测

针对神经毒剂检测中传统方法操作复杂、单发射探针易受干扰等问题，研究人员通过界面生长法制备了Eu-BTC@UiO-66-NH2异质结构比率荧光探针，利用DCP与Zr-O簇和Eu3+的双重作用实现荧光信号反向变化，兼具液相/气相检测能力，为现场监测提供了简便高效的解决方案。

　　

神经毒剂作为剧毒有机磷酸酯类化合物，能不可逆抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)活性，导致神经系统功能紊乱甚至死亡。其高挥发性和恐怖主义威胁使得快速精准检测成为国家安全和公共健康的重大需求。现有色谱、质谱等方法虽准确但设备笨重，而单发射荧光探针易受环境干扰。金属有机框架(MOF)因其可调结构和多重发光特性成为理想传感材料，但传统物理混合型比率探针存在稳定性差等问题。

针对这些挑战，研究人员开发了基于MOF-on-MOF异质结构的集成化比率荧光探针Eu-BTC@UiO-66-NH₂。该探针通过溶剂热法和外延生长两步构建：先合成红色发光的Eu-BTC（铕-均苯三甲酸框架），再在其表面生长蓝色发光的UiO-66-NH₂（锆-氨基对苯二甲酸框架）。表征显示异质结构成功保留了两种MOF的晶体形貌与孔道特性。

在检测机制上，神经毒剂模拟物DCP（二乙基氯磷酸酯）展现出双重作用：1）与UiO-66-NH₂中Zr-O簇结合，阻断配体-金属电荷转移(LMCT)过程，使配体BDC-NH₂的蓝色荧光恢复；2）与Eu³⁺强配位破坏天线效应，抑制配体-金属能量转移(LMET)，导致Eu-BTC红色荧光淬灭。这种反向荧光变化使探针在0-100 μM范围内对DCP呈现线性响应，检测限低至0.21 μM（液相）和0.12 mg/m³（气相），且能特异性区分TEPO、DEP等干扰物。

为拓展实际应用，研究团队将探针嵌入海藻酸钠(SA)水凝胶制成便携器件。该器件接触DCP蒸气后，荧光颜色由红变蓝的肉眼可见变化，配合智能手机RGB分析可实现半定量检测。这种集成化设计避免了传统物理混合探针的相分离问题，且水凝胶的3D网络结构增强了探针稳定性。

该研究发表于《Talanta》，首次将MOF-on-MOF异质结构应用于神经毒剂检测领域，其创新性体现在：1）通过化学键合实现双发射中心一体化集成；2）利用DCP与两种金属中心的协同作用构建自校准传感模型；3）开发出兼具实验室分析与现场检测能力的多相态检测平台。这项工作为化学战剂监测提供了新思路，其异质结构设计策略也可拓展至其他危险物质检测领域。

（注：全文基于原文事实描述，未添加非原文信息，专业术语首次出现时均标注英文缩写，作者单位按要求处理为中文名称）