Page 79 - 《精细化工》2023年第3期

第 3 期 关桦楠，等: 基于多酸复合物的电化学生物传感器在食品分析中的研究进展 ·535·

点将会集中在多酸-碳基纳米材料固定方法的建立， MWCNTs) 6 /ITO〕，用于检测多巴胺（DA）。该传感
以拓宽碳基材料与多酸复合的应用范围，进一步促使 器能够消除由抗坏血酸和尿酸（UA）引起的干扰，
多酸复合物能够在电化学传感领域得以持续发展。 提升了检测特异性。Pd@Pt 和 MWCNTs 具有高电
1.2 多酸-贵金属纳米材料复合物 导率和大比表面积，PMo 9 V 3 虽电导率较低，但具有
贵金属纳米材料主要包括金（Au）、银（Ag）、 高质子传导性和多价还原特性。Pd、Pt 纳米粒子之
钌（Ru）、钯（Pd）和铂（Pt）等，是广泛用于修饰 间的协同效应和 Pd@Pt 纳米粒子与 PMo 9 V 3 的结合
电化学生物传感器电极的纳米材料 [26] 。贵金属具有 增强了修饰电极的电导率，促进了电子转移，弥补
优异的催化活性、生物相容性和环境稳定性 [27] 。此 了多酸本身电导率低的缺陷。
外，高比表面积和尺寸可调节性，使得贵金属纳米 1.3 多酸-金属有机框架复合物
粒子在众多领域中具有潜在的应用价值 [28-29] 。 金属有机骨架（MOFs）是由金属离子作为节点，
ZHANG 等 [30] 将多酸 H 7 P 2Mo 17V 1O 62（P 2 Mo 17V）和 有机配体作为连接体而组成的一种配位聚合物 [34] 。
壳聚糖-钯（Cs-Pd）相结合，制备出复合薄膜 P 2 Mo 17V/ MOFs 具有高比表面积、孔形状和尺寸可调等优点，
Ru(bpy) 3 /Cs-Pd（图 6），用于检测抗坏血酸。研究表 已被广泛应用于超级电容器 [35] 和催化分析 [36] 等领
明，裸 Pd 纳米粒子由于其高表面能而易于聚集，因 域。MOFs 不仅本身易于进行结构调控，还可以作为
此需要以壳聚糖作为载体克服聚集，并实现均匀分 主体来封装或限制其他客体分子，进而构建多种功能
散。同时，具有高导电性的 Pd 纳米粒子可以进一步 材料，是目前用来修饰电化学传感器电极的良好材料。
降低电荷转移电阻，加快电子转移速率。KARIMI- WANG 等 [37] 将磷钼酸与典型金属有机框架 NENU5 和
MALEH 等 [31] 采用三组分纳米复合材料（Pt 纳米颗
Ketjenblack（KB）进行杂化，制备出用于检测 H 2O 2
粒/多金属氧酸盐/二维六方氮化硼纳米片，Pt/POMs/ 的电极修饰材料。该研究通过循环伏安法（CV）评估
2D-hBN）修饰电极，构建出检测 N-羟基琥珀酰亚
多酸复合物的电化学性能。磷钼酸的氧化还原活性、
胺的电化学生物传感器。该传感器与 N-羟基琥珀酰
NENU5 的高比表面积、KB 的强导电性以及复合材料
亚胺在 0.1~300 μmol/L 浓度范围内具有良好的线性 在 H 2 O 2 电解过程中的协同作用，使该传感器具有优
关系，检测限为 0.06 μmol/L。XING 等 [32] 在氧化铟
异的电催化性能，检测限为 1.03 μmol/L。
锡电极（ITO）上制备(P 2 W 18 -SnO 2 -Au) 3 三元纳米复
部分研究将 POMs 与 MOFs 相结合，制备出多
合膜，并用于杨梅素的电化学测定。该研究中，介
酸-金属有机材料 POMOFs，提高了 MOFs 的电化学
孔 SnO 2 纳米球具有高电导率和大比表面积，不仅可
催化性能 [38] 。POMOFs 复杂的结构与丰富的共价键，
以促进电子转移，还可以作为载体负载 Au。与此同
可以显著提高 POMs 电极材料的稳定性，且其表面
时，Au 作为优良的电导体进一步加速了电子转移。
的有机配体可以使结构具有多样性 [39] 。ZHANG 等 [40]
结果表明，P 2 W 18 、SnO 2 和 Au 三者的协同作用显著，
选择 NENU3 和 NENU5 作为合成 POMOFs 薄膜的
提升了杨梅素电化学检测体系的灵敏度。
材料。通过原位一步溶剂热法，将 NENU3 和 NENU5
修饰在碳布（CC）表面制得修饰电极（NENU3/CC
和 NENU5/CC），应用于电化学传感器。结果表明，
两种合成的 POMOFs 薄膜在检测溴酸盐时表现出良
好的灵敏度和稳定性。NENU3/CC 对溴酸盐的检测
限为 0.55 μmol/L ， NENU5/CC 的检测限 为
1.18 μmol/L。将 POMs 分散到 MOF 中，可有效增
加 POMs 的比表面积，并改善其溶解度。POMOFs
巧妙地将 POMs 独特的电化学性质与 MOFs 的高比

图 6 复合膜 P 2 Mo 17 V/Ru(bpy) 3 /Cs-Pd 合成示意图 [30] 表面积相结合，使得 POMs 能够暴露出更多的活性
Fig. 6 Schematic diagram of composite film P 2 Mo 17 V/
Ru(bpy) 3 /Cs-Pd synthesis [30] 位点，可明显提升电化学生物传感器的灵敏度。

与多酸-单金属纳米粒子相比，多酸-双金属纳 2 多酸基复合物电化学生物传感器在食品
米粒子在保持各组分的功能特征的同时也能产生协 分析领域的应用
同效应。JIAO 等 [33] 采用层层自组装方法成功制备了
一种基于 Pd@Pt 合金纳米粒子、多酸 PMo 9 V 3 和 2.1 食品化学污染物检测中的应用
MWCNTs 的电化学生物传感器〔PMo 9 V 3 -Pd@Pt/ 亚硝酸盐作为一种防腐剂，已被广泛应用于食