祝贺尹文艳老师和董兴华同学的研究工作被ACS Appl. Mater. Interface接收2017-06-08 20:58作者:管理员浏览数:2074次
二硫化钼(MoS2)纳米片是一种二维类石墨烯材料,由于其在诸多领域(例如光催化、生物传感、组织工程、药物输运、肿瘤光热治疗)有着潜在的应用而受到了越来越多的关注。 本文报道了一种由MoS2纳米片和5,10,15,20-四(1-甲基-4-吡啶鎓)卟啉四(对甲苯磺酸盐)(TMPyP)自组装而成的纳米复合材料MoS2@TMPyP,该纳米复合材料可用作低成本、快速、选择性检测镉离子(Cd2+)的传感探针。在UV-vis吸收光谱中,442nm处出现的Soret带(即B带)表明Cd2+离子与MoS2@TMPyP中的TMPyP进行了配位。在MoS2的辅助下,TMPyP和Cd2+离子之间的配位速率从72h大大加快到20min,这比没有MoS2的对照组快200倍。而且,Cd2+的检出限(LOD)可低至7.2×10-8mol/L。通过分子动力学模拟和各种对照实验进一步证实了阳离子TMPyP和MoS2纳米片之间的结合行为,结果表明静电相互作用是驱动TMPyP在MoS2表面附近过量富集的主要作用力,并加速Cd2+与TMPyP络合。此外,MoS2@TMPyP纳米复合材料也可用于去除水中的Cd2+。对于高浓度的Cd2+,MoS2@TMPyP的去除效率(RF)可以达到91%。这项工作对检测和去除水中的Cd2+离子提供了新思路,也为MoS2的应用提供了新方向。
本工作要点: 1、设计了一种基于MoS2纳米片的Cd2+检测探针MoS2@TMPyP; 2、通过配体络合作用,MoS2@TMPyP探针可以快速、高效的检测和去除水中的Cd2+; 3、MoS2@TMPyP探针对Cd2+的检出限(LOD)可低至7.2×10-8mol/L; 4、对于高浓度的Cd2+,MoS2@TMPyP探针的去除效率可以达到91%。 另外,我们课题组在二维层状过渡金属二硫化物(2D TMDCs)方面开展了一系列的研究工作,包括药物输运、肿瘤协同治疗(热疗与光动力,热疗与化疗,热疗与放疗,热疗与基因治疗)、拟酶催化和伤口抗菌、H2O2和葡萄糖检测(ACS Nano. 2014;8:6922-6933.; ACS Nano. 2015;9:12451-12463.; ACSNano. 2016;10:11000-11011.; Theranostics. 2015;5:931-945.; Nanoscale.2014;6:10394-10403.; Advanced Healthcare Materials. 2016;5:2776-2787.; RSCAdvances. 2016;6:81174-81183.),并应邀撰写了“二维层状过渡金属二硫化物用于肿瘤综合治疗”的综述文章(J Mater Chem B. 2017;5:1873-1895.)。
引用格式: YinWenyan#*, Dong Xinghua#, Yu Jie, Pan Jun, Yao Zhiyi*,Gu Zhanjun*, Zhao Yuliang*. MoS2 nanosheets-assisted coordination of metal ions with porphyrin for rapid detection and removal of cadmium ions in aqueous media. ACS Applied Materials & Interfaces.2017.DOI: 10.1021/acsami.7b04185
致谢: 本工作得到了国家重点基础研究发展计划(2016YFA0201603,2015CB932104, 2014CB931900)、北京市自然科学基金(2162046)、国家自然科学基金(11621505, 31571015, 21320102003)、中国科学院创新计划(QYZDJ-SSW-SLH022)的资助。
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