基于MIL-101(Cr)@F-MWCNTs纳米复合材料的痕量有机污染物Metol电化学检测平台及其环境应用

本文报道了一种基于MIL-101(Cr)与功能化多壁碳纳米管（f-MWCNTs）复合的电化学传感器，用于高灵敏度检测致癌有机污染物Metol。该平台展现出超低检测限（3.0 nM）、高灵敏度（7.11 μM–1 cm–2）和宽线性范围（0.01–164 μM），在环境水样中具有优异的选择性、稳定性和实用性，为MOF/碳基纳米复合材料在电化学传感中的应用提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首次开发了MIL-101(Cr)@f-MWCNTs纳米复合材料，用于高灵敏度电化学检测环境样品中的致癌有机污染物Metol。该复合材料结合了MIL-101(Cr)的高比表面积、活性位点和f-MWCNTs的优异导电性及分散性，显著提升了电子传输效率和分析物吸附能力。

Physical Characterization

通过XRD分析MIL-101(Cr)、f-MWCNT及MIL-101(Cr)@f-MWCNT纳米复合物的晶体结构（图1A）。MIL-101(Cr)在2θ为3.5o、5.1o、5.8o、8.6o、9.2o和16.7o处显示特征衍射峰，与文献报道一致。f-MWCNT在25.08o处呈现宽峰，对应其(002)晶面，表明其无定形特性。复合材料的XRD谱中同时保留了MIL-101(Cr)的衍射峰和f-MWCNT的宽峰，证实了复合物的成功合成且未破坏各自晶体结构。

Conclusions

本研究基于MIL-101(Cr)@f-MWCNT纳米复合材料构建了一种稳健的电化学平台，用于实际样品中Metol的高灵敏度检测。该电化学传感器在Metol检测中表现出远高于其他电极的峰值电流。MIL-101(Cr)凭借其大比表面积和可调活性位点显著提升了检测性能，而f-MWCNTs则通过增强导电性和提供机械支撑进一步优化了传感器性能。该平台具备超低检测限、高灵敏度、宽线性范围、优异选择性、良好重复性、满意重现性、长期稳定性和电极再生能力，为环境监测提供了有效工具。