【纳米】J. Hazard. Mater.：基于金属共价有机框架的类漆酶纳米酶用于酚类污染物的氧化降解和鉴定- 大数跨境

【纳米】J. Hazard. Mater.：基于金属共价有机框架的类漆酶纳米酶用于酚类污染物的氧化降解和鉴定

X-MOL资讯

2025-01-19

导读：福州大学林子俺研究员课题组结合了金属有机框架（MOF）和共价有机框架（COFs）的优点，制备了两种基于环状三核单元的金属共价有机框架（MCOFs）作为类漆酶纳米酶，用于酚类污染物的氧化降解及构建双通道

酚类化合物是一类重要的中间体，广泛应用于石油化工、印染、化学制剂、医药、纺织等领域。然而，其作为一类持久性有机污染物（POPs），具有低生物降解性和强毒性，一旦排入环境水系，就能够通过食物链传播，最终积聚在生物体的器官和细胞中，对人类健康构成威胁。因此，开发一种可靠的方法来同时筛选和检测酚类污染物对环境安全和人类健康具有重要意义。

近期，福州大学林子俺研究员课题组结合了金属有机框架（MOF）和共价有机框架（COFs）的优点，制备了两种基于环状三核单元的金属共价有机框架（MCOFs）作为类漆酶纳米酶，用于酚类污染物的氧化降解及构建双通道纳米酶传感器阵列检测和鉴定六种酚类污染物。该工作对于推进基于MCOFs纳米酶的传感器阵列的高效构建，提高复杂样品中酚类污染物的有效识别具有重要意义。相关成果发表在国际学术期刊Journal of Hazardous Materials 上。

图1. MCOFs纳米酶用于酚类污染物的氧化降解和鉴定

作者首先设计并合成了两种基于环状三核单元的金属共价有机框架（Cu₃-TDH COF和Cu₃-BDU COF），并利用它们卓越的漆酶样活性，验证了其对酚类污染物的氧化降解能力。随后利用这两种材料构建了双通道纳米酶传感器阵列，用于六种酚类污染物的区分和鉴定。此外，还结合了主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA）等数据处理方法，将传感器数据转化为直观的二维图像，实现了对复杂水样中酚类污染物的精准识别和区分，检测限低至0.13 μM。

图2. MCOFs纳米酶用于酚类污染物的氧化降解

图3. 利用MCOFs纳米酶构建的双通道传感器阵列用于酚类污染物的鉴定

为了验证传感器阵列的实际应用价值，研究人员考察了其对实际水样中酚类污染物的鉴别能力。值得注意的是，该传感器阵列可以准确区分不同浓度和不同种类的酚类污染物。此外，该传感器阵列还实现了雨水、自来水、废水和未知盲样中酚类污染物的区分和鉴别。本研究为设计基于MCOFs的纳米酶传感器阵列，同时实现多种酚类污染物的识别和检测开辟了一条潜在途径。

图4. MCOFs纳米酶传感器阵列的实际样分析

该研究工作得到了国家自然科学基金（22274021和22036001）和福建省自然科学基金（2022J01535）的资助，作者在此表示感谢。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Metal covalent organic frameworks-based laccase-like nanozyme for oxidative degradation and identification of phenolic pollutants

Jin Liu, Cong Hu, Xiaoyan Meng, Ying Sun, Bo Zhao, Zian Lin

J. Hazard. Mater., 2025, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.137142

导师介绍

林子俺研究员/博导，福州大学化学学院副院长，福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室副主任。迄今为止，以第一作者或通讯作者身份在包括J. Am. Chem, Soc., Adv. Mater., Mass Spectrom. Rev., Chem. Sci., Anal. Chem.等国际权威刊物上已发表SCI论文150余篇，授权国家发明专利14项。

https://www.x-mol.com/groups/lin_zian

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