在智能手机辅助的Ce-POM/CuBTC类似过氧化酶的色度检测H₂O₂和酸在食品样本中

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 精确检测过氧化 (H2O2) 和酸 (AA) 对于食品安全和质量控制至关重要.
• 现有的检测方法可能缺乏速度,准确性或现场适用性.
• 开发新型传感材料对于推进食品分析至关重要.

研究的目的:

• 设计和合成一种基于的新型聚氧甲复合物 (Ce-POM/CuBTC),用于对H2O2和AA进行双色测定.
• 建立一个对H2O2和AA的敏感和选择性检测系统.
• 为食品安全应用开发一个便携式的现场检测平台.

主要方法:

• 合成一种新的以Ce为基础的多氧甲酸盐 [Ce(H2O) [9][Cu(H2O) ((2,6-pdca) ]3H[SiW12O40]·5H2O (Ce-POM),并将其加载到以Cu为基础的-1,3,5-三碳酸盐 (CuBTC).
• 开发一种双功能的色度测定方法,利用TMB的催化氧化 H2O2 和氧-TMB的减少 AA.
• 在现场检测智能手机辅助纸质设备 (PAD) 的制造.

主要成果:

• Ce-POM/CuBTC复合物表现出对TMB的H2O2氧化具有催化活性,对AA降解有敏感性.
• 测色系统实现了低检测极限 (H2O2的0.45μM,AA的2.63μM) 和广泛的线性范围 (H2O2的1-80μM,AA的5-400μM).
• 开发的PAD系统在现场检测方面表现良好,小鼠皮肤毒性研究证实了Ce-POM/CuBTC的生物安全性.

结论:

• Ce-POM/CuBTC复合物为H2O2和AA的双色测定提供了一个新且有效的平台.
• 开发的智能手机辅助PAD为快速的现场食品安全监测提供了一个有前途的工具.
• 这项研究突出了稀土聚氧甲酸盐复合材料在先进的食品安全应用中的潜力.