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中科大/深大Nano Research:表面改性Ni-MoS2纳米片用于超灵敏多巴胺检测
单原子催化剂(Single atom catalysts, SACs)因其优异的催化选择性和活性,被认为是制备电化学生物传感器的潜在催化剂。基于此,中国科学技术大学吴宇恩教授和Xiaoping Gao、深圳大学余振强副教授(共同通讯作者)等人设计并制备了一种超灵敏的多巴胺(dopamine, DA)传感器,该传感器基于修饰有单Ni位点催化剂的花状MoS2(Ni-MoS2)。
基于Ni-MoS2的DA传感器可以超灵敏地检测磷酸盐缓冲液(PBS)、牛血清和人工尿液中的DA浓度。其中,检测限在磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.4)中可达到1 pM,在牛血清(pH=7.4)中可达到1 pM,在人工尿液(pH=6.8)中可达到100 pM。优异的传感性能归因于Ni单原子轴向锚定在具有Ni-S3结构的MoS2基面上的Mo原子上。
实验和密度泛函理论(DFT)计算结果证明,这种结构特征更有利于DA在Ni原子上的吸附和电子转移。MoS2基面上高比例的Ni活性位点有效地增强了本征电子电导率和对DA的电化学活性。该传感器的成功建立,为拓展单原子催化剂在生物传感器的应用领域提供了新的指导。
Surface modification of MoS2 nanosheets by single Ni atom for ultrasensitive dopamine detection. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4802-8.
https://doi.org/10.1007/s12274-022-4802-8.
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