锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟

牟芝梅; 邓治臣; 赵静銮; 柳敬鱼; 丁芯茹; 彭文洪; 贺锦灿

doi:10.19969/j.fxcsxb.23060603

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锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟

研究报告 | 更新时间：2023-11-10

- 锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟
- Colorimetric Detection of Trace Fluoride in Water Based on Manganese/Zirconium Bimetallic Organic Framework Nanoenzyme
- 分析测试学报 2023年42卷第11期页码：1405-1412
- 作者机构：
  
  广东药科大学公共卫生学院，广东广州 510310
- 作者简介：
  
  贺锦灿，博士，副教授，研究方向：纳米材料与光谱分析，E-mail：hejincan300@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(21804025);广东省普通高校重点领域专项(2022ZDZX2036);广州市科技计划项目(2023A04J0548);广东省大学生创新创业训练计划项目(202210573027);广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资金）(pdjh2023a0271);广东省高等学校一流本科专业建设点“预防医学一流本科专业建设点”资助(教高厅函〔2019〕46号);广东省高等学校一流本科专业建设点“卫生检验与检疫一流本科专业建设点”(教高厅函〔2021〕7号)
- DOI：10.19969/j.fxcsxb.23060603
  中图分类号：
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牟芝梅,邓治臣,赵静銮等.锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟[J].分析测试学报,2023,42(11):1405-1412.

MOU Zhi-mei,DENG Zhi-chen,ZHAO Jing-luan,et al.Colorimetric Detection of Trace Fluoride in Water Based on Manganese/Zirconium Bimetallic Organic Framework Nanoenzyme[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(11):1405-1412.
牟芝梅,邓治臣,赵静銮等.锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟[J].分析测试学报,2023,42(11):1405-1412. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.23060603.

MOU Zhi-mei,DENG Zhi-chen,ZHAO Jing-luan,et al.Colorimetric Detection of Trace Fluoride in Water Based on Manganese/Zirconium Bimetallic Organic Framework Nanoenzyme[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(11):1405-1412. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.23060603.

摘要

该文设计合成了一种新型锰/锆-双金属有机框架（Mn/Zr-MOF）纳米材料，并用于水中痕量氟的检测。顺磁性金属锰、锆赋予了Mn/Zr-MOF类过氧化物酶活性，而锆金属能选择性识别氟离子（F,-,）。Mn/Zr-MOF可催化过氧化氢氧化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色oxTMB，其最大吸收波长为652 nm。体系中的F,-, 可与锆特异性结合，并抑制Mn/Zr-MOF的催化活性，使体系颜色变浅。F,-, 质量浓度与652 nm处的吸光度呈负相关关系，据此建立了一种检测F,-, 的比色法。方法的线性范围为0.40~5.0 mg/L，检出限为0.16 mg/L。将该方法应用于实际水样中F,-, 测定，加标回收率为97.6%~106%，相对标准偏差为0.27%~5.2%。该方法快速、灵敏、选择性好，在实际样品分析中具有较大潜力。

Abstract

In this paper，a new manganese/zirconium bimetallic organic framework（Mn/Zr-MOF） nanomaterial was designed and synthesized. Paramagnetic metal manganese and zirconium endow Mn/Zr-MOF with peroxidase-like activity，while zirconium can selectively recognize fluoride ion（F,-,）. Mn/Zr-MOF nanomaterial exhibits excellent peroxidase-like activity. It can catalyze the oxidation of 3，3'，5，5'-tetramethylbenzidine（TMB） with hydrogen peroxide to generate blue oxTMB，with a maximum absorption wavelength of 652 nm. If F,-, exists in the system，it can selectively bind with Zr and exerts inhibitory effect the catalytic activity of Mn/Zr-MOF，resulting in a lighter color in the system. The concentration of F,-, was negatively correlated with the absorbance at 652 nm，thus a colorimetric method for F,- ,detecting was established. The linear range of the method was 0.40-5.0 mg/L，and the detection limit was 0.16 mg/L. The method was applied to the determination of F,-, in actual water samples，with recovery of 97.6%-106% and relative standard deviation of 0.27%-5.2%. The proposed method is fast，sensitive，and highly selective，holding great potential in actual sample analysis.

关键词

金属有机框架氟比色法纳米酶类过氧化物酶活性

Keywords

metal-organic frameworkfluoridecolorimetrynanoenzymeperoxidase-like activity

references

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