基于共价有机框架@Bi2WO6量子点纳米复合材料接枝电子供体-受体分子印迹聚合物的蔬菜中甲基对硫磷光电化学传感器研究

为解决传统农药残留检测方法复杂、耗时长的问题，研究人员开发了一种基于Bi2WO6 QDs/COFWOTA异质结构和电子供体-受体分子印迹聚合物（MIP）的光电化学（PEC）传感器，实现了甲基对硫磷（MP）的超灵敏检测（检测限1.096 fmol L?1），为食品安全监测提供了新方法。

　　

研究背景与意义
甲基对硫磷（MP）作为高毒有机磷农药，长期残留于蔬菜会通过抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）活性危害人体健康。尽管现有色谱检测技术（如GC-MS、HPLC）精度高，但其设备昂贵、操作复杂，难以满足现场快速检测需求。光电化学（PEC）传感器因其高灵敏度和便携性成为新兴解决方案，但传统PEC材料存在电荷复合率高、选择性不足等缺陷。

研究设计与方法
中国某研究团队通过构建Bi₂WO₆量子点（QDs）与Wurster型共价有机框架（COF_WOTA）的异质结构，显著提升光生电荷分离效率；结合以MP为模板分子、对氨基苯硫酚（P-atp）为电子供体的分子印迹聚合物（MIP），实现特异性识别。关键技术包括：1）溶剂热法合成Bi₂WO₆ QDs/COF_WOTA复合材料；2）电化学沉积法制备MIP膜；3）光电信号放大机制优化。

研究结果

1. 材料表征：FTIR和XRD证实Bi₂WO₆ QDs/COF_WOTA成功复合，紫外可见光谱显示其光吸收范围扩展至450 nm。
2. 性能优化：MIP膜中电子供体（P-atp）与MP的受体作用形成电流回路，光电流强度提升3.8倍。
3. 检测性能：线性范围10.0 fmol L^?1至1.0 nmol L^?1，检测限低至1.096 fmol L^?1，优于GB 2763-2021标准（0.02 mg/kg）。
4. 实际应用：在菠菜、黄瓜等样品中回收率达94.2%-106.3%，抗干扰实验显示对结构类似物（如对硝基苯酚）的选择性系数>8.7。

结论与意义
该研究通过Bi₂WO₆ QDs/COF_WOTA异质结构与电子供体-受体MIP的协同作用，解决了传统PEC传感器选择性与灵敏度难以兼顾的难题。其检测限达到飞摩尔级别，且操作简便，为农产品农药残留现场检测提供了突破性技术，发表于《Food Chemistry》。未来可进一步拓展至其他电子受体型污染物的检测体系。