無固定化傳感器（IFS）不需要將識別元件固定到電極表面，由于其可重復(fù)使用電極的獨(dú)特優(yōu)勢，不受識別元件負(fù)載的限制，并且不容易改變探針的結(jié)構(gòu)，因此受到了越來越多的關(guān)注。在本工作中，基于可重復(fù)使用的具有超快電荷轉(zhuǎn)移的BiOBr/Ag-NP基底電極，提出了一種用于阿特拉津（ATZ）超靈敏檢測的有效的可見光驅(qū)動無固定化光電適體傳感器。可控硫醇被用作光電信號的調(diào)節(jié)劑。巧妙設(shè)計的雙功能石墨烯不僅可以通過強(qiáng)大的π–π堆疊效應(yīng)作為ATZ適體的分子“橋梁”，獲得石墨烯-適體復(fù)合物，作為同質(zhì)識別元件，還可以作為定量檢測目標(biāo)物質(zhì)的信號調(diào)制開關(guān)。得益于上述因素的協(xié)同作用，所提出的傳感器能夠以1.2pM的低檢測限和5.0pM至10.0nM的寬線性范圍超靈敏和高選擇性地檢測真實水樣中的ATZ。此外，它還顯示出高穩(wěn)定性、良好的選擇性和較強(qiáng)的抗干擾能力。因此，這項工作為設(shè)計先進(jìn)的無固定化光電傳感器和方便的環(huán)境污染物檢測提供了新的視角。
圖1.無固定化石墨烯信號放大適體傳感器的構(gòu)建示意圖。
圖2. (A) BiOBr和BiOBr/Ag NP的XRD和(B) Mott–Schottky圖。
圖3. BiOBr/Ag納米顆粒的高分辨率XPS光譜：（A）O1s，（B）Bi4f，（C）Br3d和（D）Ag3d。紅線和藍(lán)線分別表示峰值模擬和基線。從粉紅色和綠色的線條中識別出去卷積的峰。
圖4. BiOBr、BiOBr/Ag NPs、BiOBr/Ag NPs/MCT和BiOBr/Ag NPs/MCT/GN的UV–vis DRS光譜（A）、光學(xué)帶隙的Tauc圖圖像（B）、I–t曲線（C）和奈奎斯特圖（D）。
圖5. （A） 適體傳感器在與0至50nM的不同濃度的ATZ溶液孵育后的光電流響應(yīng)。（B） 光電流密度增量（Δj）和ATZ濃度（CATZ）之間的關(guān)系，插圖是光電流密度增加和ATZ密度對數(shù)（logCATZ）的線性校準(zhǔn)曲線（誤差條由n=3計算）。
圖6. （A） 適體傳感器的選擇性測試，其中ATZ的響應(yīng)比率（R%）設(shè)置為100%。（B） BiOBr/Ag-NP/MCT電極在連續(xù)切換燈10次后的光電流響應(yīng)。
圖7. 無固定化適體傳感器的信號調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖。
相關(guān)研究成果由同濟(jì)大學(xué)Meichuan Liu等人2023年發(fā)表在Analytical Chemistry (鏈接: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c03219)上。原文：Immobilization-Free Photoelectrochemical Aptasensor for Atrazine Based on Bifunctional Graphene Signal Amplification and a Controllable Sulfhydryl-Assembled BiOBr/Ag NP Microinterface。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
