农药在农业中应用广泛，其中多菌灵作为一种活性systemicbroad-spectrum苯并咪唑类杀菌剂，在全球多地被广泛应用于多种作物的真菌病害防治。然而，其残留问题对人类健康和环境构成严重威胁，多菌灵具有生殖毒性和潜在致癌性，且在环境中降解缓慢，容易在食物链中积累。尽管色谱和光谱技术可用于检测多菌灵残留，但电化学分析法因其快速响应、高灵敏度、简便操作和便携性而更具优势。传统的电化学传感器存在集成性差、成本高、制备复杂等问题。

研究者们开发了一种基于石墨烯纳米片的柔性电极阵列，通过简单的模板辅助过滤法制备，具有良好的导电性、高比表面积和足够的机械强度。在此基础上，本研究进一步引入W-N-C单原子催化剂和Cu₃(HHTP)₂MOF，利用其高电催化活性和多孔结构，显著提升了电极对多菌灵的检测性能。

图1. 导电GNPFE的过滤制备

研究内容

图2. W-N-C/Cu MOF/GNPFE的制备与表征

图3..W-N-C的XPS光谱及拉曼光谱

图4.Cu MOF的表征

制备与表征：研究者们通过液相剥离法制备了高导电性的石墨烯纳米片，并利用聚氯乙烯（PVC）胶带和聚偏氟乙烯（PVDF）膜作为模板，通过真空过滤制备了石墨烯纳米片柔性电极阵列（GNPFE）。随后，通过高温煅烧WCl₅掺杂的UiO-66-NH₂前驱体制备了W-N-C单原子催化剂。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等对制备的材料进行了表征，确认了W原子在N掺杂碳基质上的原子级分散以及CuMOF的多孔结构。

图5.CBZ的电化学检测

选择性与抗干扰能力：对常见的潜在干扰物质如硝酸盐、碳酸盐、金属离子、有机酸和农药等进行了测试，结果表明即使在这些物质浓度远高于多菌灵时，对多菌灵的检测影响也较小，显示出良好的抗干扰能力。

实际样本检测：研究者们还利用该电极检测了市售蔬菜样本中的多菌灵含量，包括番茄、黄瓜、甘蓝和茄子。结果显示在番茄样本中检测到0.2676μM的多菌灵，与超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC-MS/MS）的结果相比，相对误差仅为1.6%，显示出良好的可靠性。此外，通过加标回收实验验证了该方法的准确性，回收率在97.2%–102%之间。

本研究成功制备了一种基于单原子W催化剂和Cu₃(HHTP)₂MOF修饰的石墨烯纳米片柔性电极阵列，用于蔬菜中多菌灵的快速检测。该电极具有高灵敏度、宽线性范围和低检测限，能够在复杂样本中准确检测多菌灵，为食品安全监测提供了一种新的电化学检测方法。这种便携式、快速响应的电化学传感器有望在实际食品检测中得到广泛应用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.140338