7月18日，我院青年教授文阳平和林学院青年教授王鹏为共同通讯作者，硕士生曾德财和张凯为共同第一作者，在《Chemical Engineering Journal》（一区TOP，IF=15.1）发表题为“A general strategy to prepare transition metal sulfide functionalized hierarchically porous carbons with multiple enzyme-like activities for simultaneous electrochemical sensing of ATP metabolites”的论文，该研究工作得到了国家自然科学基金项目（32260371, 31860191, 51962007），江西省林业厅樟树专项研究项目（2020CXZX07）资助与支持。

过渡金属硫化物以其丰富、低成本、无毒、窄带隙、高载流子迁移率、优异的电化学活性等特点被广泛应用于光学、光电子、析氢技术、锂离子电池、超级电容器和电化学传感器等领域。但单纯的过渡金属硫化物具有导电性差、反应动力学缓慢和电化学稳定性差等缺点，限制了其在电化学领域的应用。人体中的次黄嘌呤（HX）、黄嘌呤（XT）和尿酸（UA）是三磷酸腺苷的代谢物，三种嘌呤代谢物可同时存在于人体体液中，这些代谢物的浓度可作为诊断各种临床疾病的敏感指标，如黄嘌呤尿、痛风、高尿酸血症和肾功能衰竭等。

为了实现三种嘌呤代谢物的快速检测，本研究应用农林废弃生物质（橙子皮海绵层）为碳源，过渡金属氯化物为金属源，硫酸为硫源，二氧化硅胶体为硬模板，通过原位水热法成功制备了不同过渡金属硫化物修饰的分级多孔碳（FeS₂-HPC、 Co₉S₈-HPC、 Ni₃S₂-HPC、Cu₂S-HPC和ZnSHPC），并利用FeS₂-HPC建立了具有多种类酶活性且可同时检测三种嘌呤代谢物的电化学传感平台。尿酸在0.3-200μM的线性范围内最低检测限为0.069μM，黄嘌呤在0.3-100μM的线性范围内最低检测限为0.047μM，次黄嘌呤在0.7-300μM的线性范围内最低检测限为0.21 μM。本研究建立了一种基于农林废弃物生物质制备金属硫化物功能化分级多孔碳的通用方法，为生物质多孔碳的结构调控和过渡金属硫化物的制备提供了理论支撑，同时也为利用具有多种酶样活性的生物质多孔碳作为电化学传感器用于人体健康评价和疾病预防提供了理论指导和实验支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144767