镍金属有机框架改性柔性纤维的制备及其多巴胺传感应用

摘要

功能纤维在可穿戴电子的应用中具有巨大的应用前景.但是,由于其成本高昂,且功能层与织物基材之间的黏合力很差,易导致功能层脱落,因此功能纤维在生物医学相关领域中的使用率很低.本文提出了一种高效的新策略,利用原子层沉积制备的氧化物薄膜来诱导自组装生长镍基金属有机框架(Ni-MOF-74),从而形成功能纤维复合结构(Ni-MOF-74-CF)及其平纹布.该复合结构中,自组装功能层黏附在纤维表面,形成多孔结构,从而增加反应活性位点、提高电子传导率,进而有效提高复合结构的电化学反应效率.在实现高灵敏多巴胺检测(在1~60μmol/L的宽线性范围内灵敏度高达434μA/(mmol L^(–1)cm^(2)))的同时,该结构具有良好的抗干扰性和实时响应特性.该结构有望应用于生物医学和可穿戴电子相关领域.此外,复合结构织物还具有良好的柔性,在大幅度(高达180°弯折、最小曲率半径为~1 mm)和多次(高达100次)形变下,其电化学传感性能依然保持稳定.