基于花状镱普鲁士蓝类似物纳米酶的冻干法制备及其在硫代硫酸盐比色/光热/智能手机三模式检测中的应用

本工作创新性地采用冻干法（freeze-drying）结合镧系掺杂策略，成功合成了具有高过氧化物酶样（POD-like）活性的花状镱普鲁士蓝类似物纳米酶（F-YbFe-PBA），并基于其催化TMB-H2O2显色体系被S2O32?抑制的原理，构建了一种新型的比色/光热/智能手机（colorimetric/photothermal/smartphone）三模式传感平台，实现了对硫代硫酸盐的高灵敏度、高选择性检测，在环境监测和食品安全领域具有重要应用价值。

　　

Highlight

Agents and apparatus

试剂与仪器详情见补充材料。

Synthesis of F-YbFe-PBA and other Fe-PBA using freeze-drying method

F-YbFe-PBA通过冻干法（freeze-drying）合成（方案1A）。首先，将0.4939 g K₃[Fe(CN)₆] (1.5 mmol)和0.6737 g Yb(NO₃)₃·5H₂O (1.5 mmol)分别溶解于20 mL去离子水中。将两种溶液混合，得到均一混合物。混合物在25°C下持续搅拌24小时。随后，将所得溶液转移至透析袋（截留分子量100 Da）中，进行透析以纯化产物。

Characterization

扫描电镜（SEM）图像显示F-YbFe-PBA呈现花状形态（图1A）。透射电镜（TEM）图像与SEM结果一致（图1B）。元素分布图（图1C）证实了C、N、O、Fe和Yb在F-YbFe-PBA中的分布。根据EDS能谱，F-YbFe-PBA中的元素含量为：21.84% C, 21.35% N, 4.82% O, 11.99% Fe 和 40.0% Yb（图1D）。F-YbFe-PBA的傅里叶变换红外光谱（FT-IR）在2147 cm^-1处显示出一个特征吸收峰，这源于氰基（C≡N）的伸缩振动。

Conclusions

本工作开发了冻干法与镧系掺杂策略，以合成花状YbFe-PBA，解决了传统PBA纳米酶催化活性低的问题。我们通过改变不同量的K₃[Fe(CN)₆]和Yb(NO₃)₃，制备了具有花状和棒状形态的不同PBA纳米酶。F-YbFe-PBA采用冻干法，使用0.5、1、1.5 mmol的K₃[Fe(CN)₆]和Yb(NO₃)₃制备。相比之下，R-YbFe-PBA则采用传统的共沉淀法，使用大量原料制备。