NH2-MIL-101(Fe)/热还原氧化石墨烯复合伏安传感器：大气颗粒物中致癌性苯并[a]芘的高效检测

本文报道了一种基于NH2-MIL-101(Fe)/热还原氧化石墨烯（TRGO）复合材料的伏安传感器，首次实现了对大气颗粒物（PM）中高毒性四环芳烃苯并[a]芘（CHR）的超灵敏检测（检测限0.037 μM）。该传感器通过超声辅助合成策略，结合金属有机框架（MOF）的高孔隙率与TRGO的导电性，展现出卓越的π-π相互作用和电子转移能力，在复杂环境样本（土壤、河水）中仍保持高选择性与回收率，为环境污染物监测提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究开创性地将NH₂-MIL-101(Fe)与热还原氧化石墨烯（TRGO）通过超声辅助复合，构建了高性能伏安传感器。不同于传统微波合成法，该策略使MOF颗粒均匀分散于TRGO表面，显著提升电荷传输效率与电化学活性位点暴露度。

实验方法

详细材料与仪器信息见补充材料S1节，包括高分辨质谱（HRMS）和核磁共振氢谱（¹H NMR）对电氧化产物的表征方法。

电极材料表征

场发射扫描电镜（FE-SEM）和透射电镜（TEM）显示NH₂-MIL-101(Fe)呈现典型八面体多孔结构（图1a,d），与TRGO复合后形成紧密界面接触（图1c,f），其比表面积达1024 m²/g，孔径分布以微孔为主（1.2 nm）。

结论

NH₂-MIL-101(Fe)/TRGO传感器在1.4 V处产生显著CHR氧化峰，灵敏度达0.345 μA μM^-1，且能有效区分苯并[a]芘（BaP）等结构类似物。实际样本测试回收率>95%，证实其在复杂基质中的实用价值。