《MOFs 基電化學傳感器的構建及應用》全書共分為4章，主要內容包括： MOFs 及其電化學傳感應用研究進展、MOFs 基環(huán)境污染物的電化學傳感分析、MOFs 基生物活性小分子電化學傳感器及MOFs 基核酸雜交/免疫傳感檢測技術。全書概述了近年國內外發(fā)表的基于MOFs 的電化學傳感界面及分析應用的重要研究進展，并結合本書編寫團隊近年來在MOFs 基電化學傳感器在環(huán)境污染物、生物小分子、生物大分子等目標物檢測應用中的研究成果，系統(tǒng)闡述了MOFs 基電化學傳感界面的構建思想、構建方法、界面表征方法、構效關系及實際應用等內容。
《MOFs 基電化學傳感器的構建及應用》可供從事MOFs、電化學傳感器領域研究的科研人員參考閱讀。
第1章 MOFs 及其電化學傳感應用研究進展 001
1.1 MOFs的結構特征及發(fā)展 003
1.2 MOFs的合成策略 005
1.2.1 原料選擇 005
1.2.2 合成方法 005
1.3 MOFs的物化屬性 007
1.3.1 高比表面積及高孔隙率 007
1.3.2 結構多樣性 008
1.3.3 孔結構可調節(jié)性 008
1.3.4 開放金屬位點 009
1.3.5 高電化學/電催化活性 010
1.4 MOFs基電化學傳感器 010
1.4.1 電化學傳感器定義及工作原理 010
1.4.2 MOFs在電化學傳感領域的應用 011
參考文獻 023
第2章 MOFs 基環(huán)境污染物的電化學傳感分析 029
2.1 錳-對苯二甲酸MOF對Pb2+ 的高選擇性吸附及電化學傳感應用 031
2.1.1 概述 031
2.1.2 錳-對苯二甲酸[Mn(tpa)]及其單壁碳納米管(SWCNTs)復合物的制備 032
2.1.3 Mn(tpa)-SWCNTs修飾電極的制備 034
2.1.4 重金屬離子與Mn(tpa)相互作用的理論模型 034
2.1.5 Mn(tpa)-SWCNTs復合材料形貌和結構表征 034
2.1.6 Mn(tpa)-SWCNTs修飾電極的電化學表征 036
2.1.7 Pb2+ 與Mn(tpa)結合的電化學研究及理論模型 038
2.1.8 Pb2+ 電化學傳感性能 041
2.1.9 工業(yè)廢水和血清實際樣品中的Pb2+ 傳感應用 044
2.1.10 展望 045
2.2 ZIF-8對重金屬離子溶出伏安響應的增強效應及傳感分析應用 045
2.2.1 概述 045
2.2.2 ZIF-8材料合成及ZIF-8-CS分散液的制備 047
2.2.3 ZIF-8修飾電極的構建 047
2.2.4 電化學檢測 048
2.2.5 ZIF-8的物理表征 048
2.2.6 ZIF-8修飾電極的電化學表征 050
2.2.7 ZIF-8對重金屬離子溶出伏安響應的增強效應 051
2.2.8 檢測條件優(yōu)化 053
2.2.9 傳感器的性能分析及抗干擾實驗 055
2.2.10 穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和可再生性 056
2.2.11 真實水樣中重金屬的同時檢測 057
2.2.12 展望 058
2.3 HKUST-1的原位電合成及其在苯二酚異構體傳感檢測中的應用 058
2.3.1 概述 058
2.3.2 SWCNT修飾電極的制備 059
2.3.3 SWCNT修飾電極表面電化學原位合成HKUST-1 060
2.3.4 HKUST-1/SWCNT修飾電極的形貌和結構表征 061
2.3.5 HKUST-1/SWCNT電化學行為研究 063
2.3.6 苯二酚異構體在HKUST-1/SWCNT修飾電極上的電化學行為 064
2.3.7 苯二酚異構體的電化學參數(shù) 065
2.3.8 條件優(yōu)化與傳感分析性能 067
2.3.9 傳感器的選擇性和穩(wěn)定性 067
2.3.10 不同實際水樣中苯二酚異構體分析應用 068
2.3.11 展望 069
2.4 基于銅-均苯三甲酸MOF/石墨烯的苯二酚異構體檢測技術 070
2.4.1 概述 070
2.4.2 殼聚糖-氧化石墨烯分散液制備和銅-均苯三甲酸[Cu3(btc)2]合成/072
2.4.3 Cu3(btc)2 在電還原氧化石墨烯(ERGO)修飾電極上的共價固定/072
2.4.4 量化計算 073
2.4.5 Cu3(btc)2 的形貌和結構表征 073
2.4.6 Cu3(btc)2 修飾電極的SEM 和AFM 表征 073
2.4.7 Cu3(btc)2/ERGO修飾電極的電化學行為 076
2.4.8 Cu3(btc)2 對苯二酚異構體的電化學識別和量子化學計算 076
2.4.9 苯二酚異構體在傳感界面上的電化學動力學參數(shù) 079
2.4.10 Cu3(btc)2 基傳感界面用于苯二酚異構體的同時檢測 082
2.4.11 抗干擾實驗 085
2.4.12 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性 085
2.4.13 不同實際水樣中的苯二酚異構體檢測應用 085
2.4.14 展望 086
參考文獻 086
第3章 MOFs 基生物活性小分子電化學傳感器 093
3.1 普魯士藍-石墨烯復合物用于巨噬細胞釋放過氧化氫的監(jiān)測 095
3.1.1 概述 095
3.1.2 氧化石墨烯在玻碳電極表面的共價固定 096
3.1.3 普魯士藍在氧化石墨烯表面的原位生長 096
3.1.4 修飾電極的形貌和結構表征 098
3.1.5 修飾電極的電化學行為 101
3.1.6 修飾電極對H2O2 的電化學催化活性 102
3.1.7 巨噬細胞釋放H2O2 的實時檢測 105
3.1.8 展望 106
3.2 花狀石墨烯@HKUST-1一鍋合成及過氧化氫無酶傳感應用 107
3.2.1 概述 107
3.2.2 溶劑熱還原氧化石墨烯@HKUST-1(SGO@HKUST-1)的制備 109
3.2.3 SGO@HKUST-1修飾電極的制備 109
3.2.4 活細胞釋放H2O2 的實時監(jiān)測 110
3.2.5 SGO@HKUST-1的物性表征 110
3.2.6 SGO@HKUST-1的電化學行為及其對H2O2 的電催化還原性能/114
3.2.7 傳感器的H2O2 分析性能 118
3.2.8 傳感器的選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性 119
3.2.9 傳感器的血清和細胞實際樣品檢測能力 120
3.2.10 展望 122
3.3 基于銅-對苯二甲酸MOF/石墨烯的多巴胺和對乙酰氨基酚傳感技術 123
3.3.1 概述 123
3.3.2 銅-對苯二甲酸MOF-氧化石墨烯[Cu(tpa)-GO]納米復合材料的制備/124
3.3.3 Cu(tpa)-ERGO修飾GCE的制備 124
3.3.4 電化學檢測 124
3.3.5 Cu(tpa)-GO材料的物性表征 125
3.3.6 Cu(tpa)-ERGO的電化學性能 128
3.3.7 Cu(tpa)-ERGO的電催化性能 130
3.3.8 多巴胺和對乙酰氨基酚的電化學參數(shù) 131
3.3.9 多巴胺和對乙酰氨基酚的同時檢測 132
3.3.10 抗干擾檢測 134
3.3.11 血清和尿液實際樣品的分析應用 135
3.3.12 展望 135
3.4 基于鎳-對苯二甲酸MOF/碳納米管的無酶葡萄糖傳感檢測技術 136
3.4.1 概述 136
3.4.2 三維花狀鎳(Ⅱ)-對苯二甲酸[Ni(tpa)]的合成 138
3.4.3 Ni(tpa)-SWCNT復合物及其修飾電極的制備 139
3.4.4 Ni(tpa)-SWCNT復合材料的物理表征 139
3.4.5 Ni(tpa)-SWCNT的電化學行為 142
3.4.6 Ni(tpa)-SWCNT對葡萄糖的電催化氧化性能 144
3.4.7 傳感器的葡萄糖分析性能 147
3.4.8 血清樣實際樣品中葡萄糖含量的檢測 150
3.4.9 展望 151
參考文獻 152
第4章 MOFs 基核酸雜交/免疫傳感檢測技術 157
4.1 UiO-66作為信號分子載體的核酸適配體電化學傳感器 159
4.1.1 概述 159
4.1.2 UiO-66納米顆粒的合成 160
4.1.3 電化學生物傳感界面的構建 160
4.1.4 電化學傳感檢測 161
4.1.5 適配體傳感器的設計理念和傳感機制 161
4.1.6 UiO-66的物性表征 163
4.1.7 傳感器制備過程的電化學表征 164
4.1.8 UiO-66基適配體傳感器用于赭曲霉毒素A(OTA)檢測的可行性研究/165
4.1.9 實驗條件的優(yōu)化 168
4.1.10 傳感器的分析檢測性能 169
4.1.11 傳感器的再生性能 170
4.1.12 傳感器的特異性和葡萄酒實際樣品分析 171
4.1.13 展望 172
4.2 基于雜交反應對普魯士藍信號抑制的miRNA-122傳感檢測技術 173
4.2.1 概述 173
4.2.2 納米金-普魯士藍(AuNPs/PB)修飾電極的電化學制備 174
4.2.3 DNA電化學傳感界面的制備 175
4.2.4 傳感界面的物性表征 175
4.2.5 PB修飾電極的電化學行為 178
4.2.6 實驗條件優(yōu)化 180
4.2.7 miRNA-122雜交分析性能 180
4.2.8 傳感器選擇性、重現(xiàn)性 183
4.2.9 血清實際樣品分析 184
4.2.10 展望 185
4.3 基于MIL-101(Fe)納米酶性能的肌鈣蛋白Ⅰ電化學免疫傳感器 185
4.3.1 概述 185
4.3.2 MIL-101(Fe)的合成 187
4.3.3 MIL-101(Fe)/氨基化石墨烯修飾電極的制備 187
4.3.4 肌鈣蛋白傳感器的制備 188
4.3.5 免疫檢測及電化學檢測 188
4.3.6 MIL-101(Fe)的物理表征 189
4.3.7 傳感界面的電化學表征及電催化性能 190
4.3.8 實驗條件優(yōu)化 192
4.3.9 cTnⅠ的電化學免疫分析性能 194
4.3.10 傳感器的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性 195
4.3.11 實際血清樣品中cTnⅠ的測定 196
4.3.12 展望 197
4.4 基于柔性銅-反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸MOF的凝血酶傳感器 197
4.4.1 概述 197
4.4.2 銅-反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸MOF的合成 199
4.4.3 銅-反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸MOF基傳感界面的構建 199
4.4.4 電化學測量 200
4.4.5 Cu2(CHDC)2 的物性表征 200
4.4.6 傳感界面的原子力顯微鏡和電化學表征 202
4.4.7 傳感器的電化學行為 205
4.4.8 實驗條件優(yōu)化 205
4.4.9 傳感器的分析性能 207
4.4.10 傳感器的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性 208
4.4.11 血清實際樣品的分析 209
4.4.12 展望 210
參考文獻 210
書單推薦
