研究背景：

有机磷农药(OPs)在现代农业生产中不可或缺，是目前全球使用最广泛的农药组。虽然OPs在防治病虫害中发挥了至关重要的作用，但OPs在农业及其它领域的使用对环境造成了严重破坏。因此，有必要开发一种快速、准确、低成本的方法检测OPs。传统的检测有机磷农药的方法有气相色谱-质谱连用法、液相色谱-质谱连用法、表面增强拉曼光谱法、毛细管电泳法、比色法、荧光法等。比色法具有成本低、操作简便、检测快速等优点，可以通过测量特定波长下的吸光度来快速对OPs进行定量检测，也可以通过观测有色物质溶液颜色深度来进行半定量分析。ZIF-67是一种典型的金属有机框架(MOF)材料，具有可调节的孔径和优异的热稳定性，将ZIF-67与金属氧化物的高催化活性相结合，可以为金属氧化物的负载提供稳定结构，有效增加活性位点。

文章概述：

近日，南昌大学邱萍教授课题组在ZIF-67表面负载一层铁钴氧化物，成功合成了ZIF-67/FeCoO核壳结构的新型纳米酶，在特定掺杂比例下制备出的纳米酶具有优异的类氧化酶活性。稳态动力学结果表明，材料具有较强的底物亲和力(K_m = 0.339 mM)和较快的反应速率(V_max = 2.3×10^-8 M s^-1)。基于有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用，开发了检测限低至0.0143 ng/mL的简单比色传感器检测甲基对硫磷，并成功用于实际样品的定量检测。除此之外，利用主成分分析和层次聚类分析对多种有机磷农药及其多元混合物进行了分类和鉴别，展现了该比色阵列传感器的显著识别能力。相关结果发表在Advanced Materials Technologies上。

图文导读：

图1.a. ZIF-67/FeCoO制备步骤示意图。b-c. ZIF-67和ZIF-67/FeCoO的扫描电镜图。d.ZIF-67/FeCoO的透射电镜图。e-j. ZIF-67/FeCoO的EDS能谱图

图2.a. ZIF-67/FeCoO的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)。b. ZIF-67/FeCoO的XRD图谱。c.ZIF-67/FeCoO的XPS图谱。d-h.C 1s、N 1s、O 1s、Fe 2p和Co 2p的高分辨XPS图谱。i. ZIF-67、ZIF-67/FeCoO和TMB的Zeta电位比较

图3.a-c. TMB、OPD、ABTS与ZIF-67/FeCoO体系的紫外-可见吸收光谱。d-f. 加入不同浓度的硫脲、苯甲酸钠、色氨酸后体系的相对活性。g-i. EPR实验结果

图4.a. 以TMB为底物时，ZIF-67/FeCoO的双倒数图。b. 可行性分析。c. 不同PM浓度下的UV-Vis光谱(插图为对应光学图像)。d. 对应的拟合曲线。e. 检测OPs的普适性。f. 抗干扰实验

图5.a-c. 不同PM浓度的主成分分析(PCA)图。d-f. 不同PM浓度的层次聚类分析(HCA)图。g-i. OPs多元混合物的PCA图。j-l. OPs多元混合物的HCA图

本项目获得国家自然科学基金(21765015，21808099)和南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室开放基金(SKLF-KF202416)的资助，谨此感谢。

论文信息：

A Colorimetric Sensor Array Combining Chemometrics for Detection and Recognition of Organophosphorus Pesticides Based on Core-shell ZIF-67/FeCoO

Yining Zhang, Zhengyue Xiao, Daiqin Lin, Peng Xu*, Ping Qiu*

Advanced Materials Technologies

DOI:10.1002/admt.202501663

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202501663

期刊介绍：

Advanced Materials Technologies是跨学科研究的家园，涉及材料科学、创新技术与现实世界应用。无论是能源、医疗保健、电子、光学、微流体、传感器还是环境技术，我们欢迎所有应用材料主题，特别强调先进设备的设计、制造与集成。