近日,国际知名期刊Sensors and Actuators: B. Chemical(《传感器与执行器B:化学》)在线发表化工工艺教研室熊双胜博士在电化学生物传感器领域的最新研究成果。论文题为“Prussian blue analogue-derived CoFe/NC@C cubic nanocage enables ultrasensitive detection of organophosphorus pesticides”(普鲁士蓝类似物衍生的CoFe/NC@C立方纳米笼实现对有机磷农药的超灵敏检测)。熊双胜博士为论文第一通讯作者,燕山大学/天津科技大学高发明教授为论文共同通讯作者,湖北师范大学为论文第二单位。Sensors and Actuators: B. Chemical是Elsevier出版社旗下传感领域权威学术期刊,原中科院SCI化学大类一区TOP期刊,最新影响因子为8.3。

有机磷农药残留对食品安全和生态环境构成潜在威胁,开发快速、灵敏且可靠的检测方法具有重要意义。传统的乙酰胆碱酯酶(AChE)电化学生物传感器存在酶固定效率低、界面电子传输缓慢以及电化学响应不足等问题,限制了其对痕量农药的检测能力。针对上述问题,该研究成功构筑了由Co7Fe3/CoFe2O4纳米颗粒嵌入导电碳骨架的中空多孔立方纳米笼(CoFe/NC@C-t),并结合AChE建立了高灵敏电化学生物传感平台。该材料独特的中空介孔结构为AChE的固定提供充足的空间和丰富的活性位点;同时,均匀分散的金属纳米颗粒与导电碳骨架之间的协同作用有效抑制了颗粒团聚,促进了界面电子传输,从而显著增强了电化学响应。该传感器对甲胺磷和敌敌畏的检出限分别低至1.16 ×10-13 mol/L和6.97×10-14 mol/L,并表现出良好的抗干扰能力、稳定性和重现性。该研究为通过中空金属—碳复合纳米结构优化电极界面、构建高性能酶基电化学生物传感器及实现痕量有机磷农药的灵敏检测提供了新思路。

AChE-NF/CoFe/NC@C-t/GCE电化学传感器构造示意图
该工作得到了国家自然科学基金(22379112、22209141),河北省自然科学基金(B2025203050),污染物分析与资源化技术湖北省重点实验室开放基金(PA250222),湖北师范大学2026年人才引进项目(YC2026084),河北省应用化学重点实验室项目(22567616H)等项目的资助。
论文信息:
Prussian blue analogue-derived CoFe/NC@C cubic nanocage enables ultrasensitive detection of organophosphorus pesticides
Shuangshuang Liu, Shuangsheng Xiong*, Bingbing Liu, Hong Pan, Xiaoxuan Ren, Haotian Zhang, Yuelin Zhang, Faming Gao*
Sensors and Actuators: B. Chemical, 2027, 471, 140988. DOI: 10.1016/j.snb.2026.140988
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400526015674?via%3Dihub


