以下文章来源于分析测试学报 ，作者贺锦灿等
你喝的水合格吗？
广东药科大学贺锦灿副教授课题组：锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟
分析测试学报精选论文
01
氟元素
氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有利于促进生长发育、预防龋齿，但过量摄入则会导致氟斑牙、氟骨症，还会影响中枢神经系统、肌肉、心血管系统以及血液系统。人体内的氟主要来源于饮用水，《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）规定氟的最高检出限为1.0 mg/L。我国是氟污染最广、涉及人口最多的国家之一，严格检测和监管饮用水中氟离子（F-）含量，是各级部门贯彻落实《水污染防治行动计划》的重要环节，也是保障人民饮用水安全的重要前提。
本文设计合成了一种新型锰/锆-双金属有机框架（Mn/Zr-MOF）纳米酶材料，顺磁性金属锰、锆赋予材料类过氧化物酶活性，催化过氧化氢氧化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色oxTMB，锆能选择性识别F-，使体系颜色变浅，据此建立了一种快速检测F-的比色分析方法，为居民饮用水安全保驾护航。
02
研究亮点
（1）精巧设计检测氟离子的纳米酶
本研究设计了一种比色检测F-的Mn/Zr-MOF纳米酶，该纳米酶集选择性和催化活性于一体，锆可选择性识别F-，锰可增强过氧化物酶活性。具有类过氧化物酶活性的Mn/Zr-MOF能催化过氧化氢氧化无色TMB生成蓝色oxTMB。当体系中存在F-时，Mn/Zr-MOF上的锆能特异性结合F-，纳米酶活性降低，反应体系颜色变浅，F-的浓度与652 nm处的吸光度呈负相关关系，据此建立一种检测F-的比色法。
（2）纳米酶制备方法简单、绿色、安全
目前合成MOFs材料的主要方法为高压水热反应法，该方法通常使用有毒有害有机溶剂、耗时长，而本研究采用一锅共沉淀法在水溶剂中合成Mn/Zr-MOF纳米酶材料，反应条件温和（常温常压）、耗时短（约1 h）、操作简便、避免了有毒有害有机溶剂的使用，更加绿色、安全。
（3）分析方法选择性好、简便、快速、适合现场快检快筛
与其他分析方法相比，本研究开发的比色法无需使用昂贵复杂的仪器，可通过裸眼辨色可进行半定量分析，采用简单经济的分光光度计即可进行定量分析，方法选择性好、操作简便、快速（约15 min），不依赖专业人员，在F-现场快检快筛方面具有较大潜力。
Mn/Zr-MOF纳米酶比色法检测氟离子的原理示意图
Mn/Zr-MOF催化氧化3种底物(TMB、ABTS、OPD)前后的吸收光谱图
不同体系的吸收光谱图(A)，F-加入Mn/Zr-MOF前后的ESR图谱(B)，O 1s(C)、Zr 3d(D)XPS图谱
实际水样中氟离子的测定
03
研究小结
本研究设计合成了一种新型Mn/Zr-MOF纳米酶材料，并基于其类过氧化物酶活性及对F-的选择性识别作用，建立了一种检测F-的催化比色法。其用于实际样品的检测结果与国标法一致。本方法检测速度快、特异性好、灵敏度高，在实际水样检测中有较大潜力，有望进一步制成试剂盒、试纸条，与手机拍照识色功能结合进行定量分析。此外，还可通过MOF纳米酶上金属离子的变更及官能团的修饰，实现不同分析物的选择性检测，或拓展多种检测模式实现方法的自我比对和校正。
该研究获国家自然科学基金项目（21804025），广东省普通高校重点领域专项（2022ZDZX2036），广州市科技计划项目（2023A04J0548），广东省大学生创新创业训练计划项目（202210573027），广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资金）（pdjh2023a0271）等项目资助，相关成果发表于《分析测试学报》2023年11期第1405~1412页。
引用本文
牟芝梅，邓治臣，赵静銮，柳敬鱼，丁芯茹，彭文洪，贺锦灿. 锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟[J]. 分析测试学报, 2023, 42(11): 1405-1412.
Cite this article
MOU Zhi-mei，DENG Zhi-chen，ZHAO Jing-luan，LIU jing-yu，DING Xin-ru，PENG Wen-hong，HE Jin-can. Colorimetric Detection of Trace Fluoride in Water Based on Manganese/Zirconium Bimetallic Organic Framework Nanoenzyme[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2023, 42(11): 1405-1412.
DOI：10.19969/j.fxcsxb.23060603
通讯作者简介
贺锦灿，博士，副教授，硕士研究生导师，广东药科大学公共卫生学院卫生检验与卫生化学系副主任，主要研究方向为食品和环境中有害成分快速分析新方法研究。主持国家自然科学基金青年基金项目，广东省自然科学基金面上项目，厅局级项目等科研课题6项，主持省、厅级教改课题3项，以第一作者或通讯作者在国内外重要刊物上发表学术论文20余篇，指导研究生、本科生获广东省科技创新战略专项资金项目（“攀登计划”）2项，指导本科生获广东省大学生创新创业训练计划项目3项。
转自：“蔻享学术”微信公众号
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