作为一类经典的无机金属氧簇合物，多金属氧酸盐（Polyoxometalates），简称多酸，是由高价态的前过渡金属元素（如VV、NbV、TaV、MoVI、WVI等）与氧连接缩聚而成。多酸基材料凭借其多变的结构、良好的氧化还原活性和电子/质子传输能力等优势，在催化、储能、光学、传感等诸多领域获得了研究者的广泛关注。因此，新型多酸基复合材料的开发和利用一直是多酸化学领域的研究热点。
河南大学化学化工学院、河南省多酸化学重点实验室赵俊伟教授课题组多年来主要从事多酸基功能材料的结构设计、微观结构及其光电磁研究，相关研究成果在Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Energy、Chem. Commun.、Chem. Eur. J.、Inorg. Chem.等国际化学知名期刊上。近日，该课题组应英国皇家化学会国际知名杂志Nanoscale邀请，撰写了多钨氧酸盐材料在电化学领域最新的研究进展。该工作从多酸晶态材料和多酸基复合材料的构筑和结构着手，阐述了多酸晶态材料及其复合材料在质子导电、电催化和电化学传感领域的应用情况, 并对该领域未来的发展方向进行展望，指出新型多酸复合材料的设计和制备仍是多酸化学发展的基础及核心，同时多元复合材料功能性的开发将为该领域带来更多发展机遇。该工作为多酸复合材料的进一步研究和开发具有一定的指导意义。我院师资博士后王丹博士为第一作者，赵俊伟教授为通讯作者，河南大学为第一署名单位（Nanoscale, 2020, 12, 5705；DOI：10.1039/c9nr10573e）。
图1 多酸基材料的主要应用领域。
电化学生物传感具有灵敏度高、响应快等优点，在生物活性分子检测、医疗保健、食品工业、环境检测等领域具有重要意义。多酸基材料因其丰富的金属−氧位点、多变的微观结构、良好的生物相容性及独特的光、电、磁等物理化学特性，逐渐成为电化学生物传感领域的研究热点之一。近期，该课题组利用混合溶剂体系合成出新颖的高核稀土嵌入多聚碲钨酸盐，利用两亲性表面活性剂将该物质相转移至有机体系中，利用呼吸图法将其功能化为二维蜂窝状纳米材料。利用蜂窝状材料定向电沉积的特性，将金纳米颗粒沉积在材料孔道内，通过金−硫键将适配体固定在电极表面，实现了对17β-雌二醇的电化学检测。该工作为拓宽多酸材料的应用研究提供了新思路，为未来多酸基电化学生物传感器生物应用提供了前期基础。相关研究成果发表在Nanoscale杂志上（2020, 12, DOI：10.1039/D0NR01901A），第一作者为我校在读博士研究生张琰，赵俊伟教授为通讯作者，河南大学为第一署名单位。
图2 (I) 高核稀土嵌入多聚碲钨酸盐的结构及其二维蜂窝状纳米薄膜, (II) 高核稀土嵌入多聚碲钨酸盐材料电化学检测17β-雌二醇过程示意图。
相关研究工作受到国家自然科学基金面上基金、河南省高校科技创新团队支持计划、河南大学一流学科培育计划、河南大学研究生“英才计划”等经费的资助，同时获得化学化工学院和河南省多酸化学重点实验室的大力支持。
