首次提出！石河子大学硕士研究生在国际顶级期刊（影响因子18.5）发表研究成果

磷酰氟类神经毒剂，通过阻断神经系统中的乙酰胆碱酯酶，引发癫痫、窒息甚至死亡，对人类健康和社会安全构成了极大威胁。然而，当前针对这类神经毒剂的检测技术往往面临着灵敏度不足、选择性差以及环境干扰等问题。特别是在酸性、潮湿环境中，传统的检测方法可能失效。因此，开发一种高效、快速且抗干扰的神经毒剂检测技术成为了一个迫切的需求。

针对上述问题，石河子大学化学化工学院精细化工团队马晓伟老师与中国科学院新疆理化技术研究所窦新存团队合作，依据磷酰氟类神经毒剂独有结构特征，提出了一种基于缺陷工程化金属有机框架（MOFs）的新策略，用于精准检测磷酸氟酯类神经毒剂。研究团队通过系统调控MOF-525中的缺陷，优化了锆（Zr）簇的暴露和内部通道的筛选能力，从而实现了对目标神经毒剂的高选择性荧光检测。 具体而言，研究团队通过缺陷工程逐步移除配体分子，将MOF-525的局部发射转变为配体-金属电荷转移（LMCT）。当神经毒剂与MOF-525配位时，这一过程被中断，触发了红色荧光开启反应。实验结果显示，缺陷程度为60%的MOF-525能够有效区分磷酸氟酯类神经毒剂（如沙林、梭曼）与类似物质（如塔崩、毒剂X），并展现出极高的灵敏度（0.96 nm/3.8 ppb）和超快响应速度（<1秒）。此外，该方法在酸性、潮湿环境以及常见荧光物质干扰下仍表现出优异的稳定性。

这项研究的创新点在于将缺陷工程化MOFs与荧光传感技术相结合，首次提出了“活性-尺寸双筛选”策略，通过调控MOF的缺陷结构，不仅提高了检测的选择性和灵敏度，还增强了对复杂环境的适应能力。这一成果不仅仅揭示了MOFs缺陷工程如何影响其光学响应机制，更为痕量神经毒剂的传感识别策略开辟了新路径。

该项工作于近日发表在国际材料著名期刊《Advanced Functional Materials》上，石河子大学化学化工学院材化专业2022级硕士研究生臧润蔷为第一作者，石河子大学为第一单位，中国科学院新疆理化所窦新存研究员、刘媛研究员、石河子大学马晓伟副教授和国民核生化灾害防护国家重点实验室秦墨林博士为共同通讯作者。

来源：石河子大学