基于0.5Co-Mn-BTC MOF纳米复合材料的QCM气体传感器在鲑鱼肉新鲜度检测中的应用研究

本文报道了一种基于双金属有机骨架（MOF）材料的新型石英晶体微天平（QCM）气体传感器，通过室温合成的三维空心结构0.5Co-Mn-BTC材料，实现了对鲑鱼腐败过程中产生的四种胺类挥发性气体（TMA、DMA、MA和NH3）的高灵敏度同步检测。该传感器具有优异的重复性、选择性和稳定性，为即时海鲜新鲜度快速检测提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究成功开发了基于双金属协同效应的创新传感平台，其核心突破在于：

1. 1.

   首次将具有空心结构的钴-锰双金属MOF应用于多目标气体同步捕获

2. 2.

   传感器在室温下即可实现ppb级检测灵敏度

3. 3.

   建立了气体浓度与鲑鱼腐败程度的定量关系模型

材料表征

通过扫描电镜（SEM）观察到：

• •

  纯Mn-BTC呈现直径4-5μm的致密球状结构（图3a-c）

• •

  纯Co-BTC显示空心棒状形貌（图3d-e）

• •

  双金属复合材料形成独特的"纳米花"三维结构，比表面积显著增加

结论

这项研究为食品质量监控提供了革命性工具：

1. 1.

   验证了双金属MOF在气体传感中的协同增强效应

2. 2.

   开发出可替代传统GC-MS的便携式检测方案

3. 3.

   为智能包装和实时监测系统奠定技术基础

作者贡献声明

Guolin Cheng：论文撰写、数据分析

Wei Chen：课题设计、经费支持

Zhenhe Wang：实验指导、论文修订

（其他作者贡献详见原文）

利益冲突声明

所有作者声明不存在可能影响研究结果的利益冲突

致谢

感谢山东省自然科学基金（ZR2021QC204, ZR2022MC196）的资助支持