近日,皖西学院材化学院刘仁勇团队在化学领域国产知名期刊《Chinese Chemical Letters》(中科院1区TOP期刊,影响因子8.9)上发表了题为“Coordination-directed surface enhanced Raman spectroscopic detection of nerve agent mimics with silver nanoparticle-embedded Zr-MOFs”的研究论文。
高活性表面增强拉曼散射(SERS)基底的制备以及如何将目标分子富集到基底表面一直是SERS传感领域亟待突破的关键问题。针对上述挑战,刘仁勇团队前期深入探索了金属有机框架复合SERS基底在痕量检测方面的潜力,提出了界面增强(Sensors and Actuators B: Chemical, 2025, 428, 137248;Langmuir, 2025, 41, 26976-26982)、配位导向(Chemical Communications, 2025, 61, 11259-11262)等SERS检测新策略,显著提升了对传统贵金属基底亲和力较低的分子的检测灵敏度。
在本研究中,团队通过在NU-1000缺陷结构中暴露的路易斯酸位点附近原位可控还原银纳米粒子(AgNPs)前驱体,成功构筑了具有高密度传感活性位点的AgNPs/NU-1000复合SERS基底。理论模拟与实验结果表明,该复合基底不仅能提供稳定增强的内标信号,还能配位识别典型神经毒剂模拟物——甲基膦酸(MPA),并产生显著的SERS响应(图1)。该基底对溶液中MPA的检测限低至1.6 ppb,同时表现出良好的选择性和优异的循环性能,已被成功应用于口罩、树叶和土壤等复杂基质中MPA残留的检测。进一步地,结合溶剂辅助气体采样方法,所开发的纸基传感器实现了对ppt水平MPA气氛的高灵敏检测。该策略极大扩展了SERS技术的适用范围,有望用于真实环境中痕量神经毒剂等有毒有害物质的现场快速检测。

图1 AgNPs/NU-1000中传感活性位点的构建及对MPA的配位识别与SERS检测
联培硕士生孙鹏为论文第一作者,皖西学院刘仁勇副研究员和新疆大学张奎教授为论文共同通讯作者,皖西学院为第一通讯单位。上述工作得到了国家自然科学基金(22276142, 22474003)、安徽省自然科学基金(2208085MB38, 2408085JX004)、安徽省高校杰出青年科研项目(2023AH020045)等的支持。(文图/刘仁勇初审/吴菊审核/郝成伟)
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cclet.2026.113043



