牛利&甘世宇&钟丽杰Anal. Chem.：基于普鲁士蓝类似物的电位型铵离子传感器！

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研究内容

铵离子(NH4+)的测定对环境、农业和人类健康具有重要意义。基于固体接触离子选择性电极(SC-ISE)的电位NH4+传感器具有即时检测和小型化的特点。然而，最先进的NH4+SC-ISE强烈依赖于有机铵离子载体离子选择性膜(ISM)，通常通过非肌动蛋白识别NH4+。

广州大学牛利教授、甘世宇教授和钟丽杰报告了一种铜(II)-六氰基铁酸盐(CuHCF)的普鲁士蓝类似物(PBA)，用于不使用离子载体的无ISM的电位型NH4+传感器。CuHCF表现出与传统的基于非肌动蛋白的NH4+SC-ISE相比具有竞争力的分析性能，尤其是对K+的选择性。相关工作以“Beyond Nonactin: Potentiometric Ammonium Ion Sensing Based on Ion-selective Membrane-free Prussian Blue Analogue Transducers”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

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研究要点

要点1. 铜(II)-六氰基铁酸盐(CuHCF) PBA作为一种双功能传感器，可以同时实现离子电子转导和对NH4+的识别。

要点2. 单层CuHCF取代了传统的SC和ISM层，实现了Nernstian斜率。传统的基于非肌动蛋白的NH4+ SC-ISE相比，CuHCF表现出具有竞争力的分析性能，尤其是对K+的选择性。

要点3. 实验结果和理论计算阐明了CuHCF的离子选择性机制。NH4+相对更容易嵌入CuHCF PBA的晶格决定了它的选择性。

这项工作基于过渡金属的六氰基铁酸盐的PBA的双功能传感器提供了一个超越非肌动蛋白离子载体的无ISM的电位型NH4+传感器的概念。

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研究图文

图1. 从非肌动蛋白到PBA的NH4+识别。

图2. CuHCF的结构和氧化还原。

图3. 与基于非肌动蛋白的ISM电极相比的电位NH4+响应。

图4. 抗干扰性和稳定性。

图5. 用于不含ISM的NH4+传感器的镍基和钴基PBA材料。

图6. NH4+选择性机制。

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文献详情

Beyond Nonactin: Potentiometric Ammonium Ion Sensing Based on Ion-selective Membrane-free Prussian Blue Analogue Transducers

Longbin Xu, Lijie Zhong,* Yitian Tang, Tingting Han, Siyi Liu, Zhonghui Sun, Yu Bao, Haoyu Wang, Ying He, Wei Wang, Shiyu Gan,* Li Niu*

Anal. Chem.

DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01765