百檢網資訊：固態納米流體通道是用于選擇性傳感分析物的有前途的工具。然而，識別部分與分析物的延遲相互作用阻礙了它們在快速檢測設備中的應用。在*近發表在《分析化學》雜志上的一篇文章中，研究人員制造了二維共價有機框架(2DCOF)，將它們整合到固態納米流體通道中，并實現了可以檢測樣品中污染物的選擇性、靈敏和快速識別單元分析物。
　　威脅人類健康的污染物，包括重離子、生物毒素、獸藥、食源性病原體和存在于食品和環境中的殺蟲劑，需要強大的分析平臺來快速檢測這些污染物。
　　盡管配備液相或氣相色譜的高性能質譜、電化學檢測和熒光傳感可用于分析實際樣品，但更靈敏、快速、選擇性和便攜的分析設備是非常需要的。
　　用特定識別部分功能化的固態納米流體通道對傳感特定分析物具有敏感性和選擇性。為此，納米流體傳感器甚至對??單個分子都敏感，導致穩態電流變化歸因于納米流體通道的化學變化、潤濕性、表面電荷和直徑。
　　在納米流體通道中引入特定的識別部分，包括苯基硼酸、適體、抗體和金屬有機框架(MOF)，可以提高目標特異性選擇性。然而，識別部分和目標之間的時間延遲相互作用限制了基于納米流體通道的傳感器作為快速檢測器的使用。
　　因此，改善納米流體通道上識別部分和分析物之間的相互作用動力學至關重要。結晶COF具有有序的結構、永久性孔隙和大表面積，并且已知具有增強的與分析物相互作用的動力學，這表明2DCOF可以成為有前途的納米流體通道。
　　在本研究中，研究人員設計了一種基于2DCOF功能化陽*氧化鋁(AAO)的納米流體傳感器，用于精確快速地檢測污染物。二維硫脲連接COF(JNU-3)-功能化AAO(JNU-3@AAO)是通過用JNU-3通過共價相互作用裝飾AAO的外表面而制造的。
　　此外，通過選擇Hg(II)作為分析物，確認了制備的納米流體傳感器的靈敏度。JNU-3對Hg(II)的親和力提高了基于JNU-3@AAO的Hg(II)識別傳感器的選擇性和動力學。這些傳感器非常適合用于檢測水和大米樣品中的汞污染的實際應用。
　　研究成果
　　掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示，AAO與(3-氨基丙基)-三乙氧基硅烷(APTES)的反應產生了比原始AAO更光滑的表面，證實了AAO-胺(NH2)的形成。AAO-NH2與COF單體的后續反應導致顏色從白色變為深橙色，表明JNU-3生長。
　　控制COF單體的濃度調整了鍵合JNU-3的量。將1,3,5-三甲酰間苯三酚(Tp)濃度從每升0.05摩爾增加到0.1摩爾會導致納米通道的顏色變深。SEM圖像顯示，隨著Tp濃度增加到0.075摩爾/升，獲得的JNU-3覆蓋了所有通道，并且延長增加到0.1摩爾/升導致反應管充滿COF，這降低了JNU-的重現性。3@AAO。
　　從X射線光電子能譜(XPS)獲得的AAO-NH2的光譜顯示出氮(N)1s和硅(Si)2p的峰，這描述了從APTES引入的-NH2基團。類似地，JNU-3@AAO的XPS光譜顯示硫(S)2p峰，表明JNU-3在AAO-NH2上生長。
　　接觸角和zeta(ζ-)電位的變化也證明了JNU-3@AAO的形成。在引入帶正電荷的-NH2時，ζ電位從-43.3±1.8變為-11.8±1.3電子伏特。JNU-3@AAO與Tp和1,4-亞苯基雙-(硫脲)(Pa-S)的原位反應導致ζ電位進一步下降至-42.1±3.1電子伏特，這種下降歸因于JNU-3上的負電荷。
　　由于APTES的烷基鏈，JNU-3@AAO的接觸角從17.2±1.4增加到35.1±0.6度。由于JNU-3的親水性較低，在JNU-3@AAO與Tp和Pa-S反應后，觀察到接觸角額外增加至49.5±1.9度。
　　AAO-NH2的粉末X射線衍射(PXRD)圖顯示沒有PXRD峰。然而，JNU-3@AAO揭示了JNU-3在3.50和5.99度處存在兩個特征峰，表明JNU-3在AAO-NH2上的結晶度。