DOI: 10.1016/j.snb.2021.130202

具有超薄二维（2D）结构的同轴纤维（MXenes）在生物医学应用中具有广阔的前景。在此，研究者通过静电纺丝FeWO4双金属纳米纤维，然后在剥落的单层Ti3C2Tx MXenes上进行表面标记合成了三元结构的MXene-FeWO4异质结构。具有高缺陷边缘/平面位点的混合金属氧化物纤维单层MXene电活性互连网络对芦丁（RT）氧化表现出显着的电催化性能。本研究表明，与裸玻碳电极（GCE）以及WO3-GCE、FeWO4-GCE、MXene-GCE和MXene-WO3-GCE电极相比，该材料在过电位和氧化峰强度方面显示出优越的性能。对所制备MXene-FeWO4纳米复合材料的体积研究表明，超低检测限为0.42nM，超宽线性测定范围为4-147nM，高灵敏度为0.3799μA nM-1 cm-2。电化学表征表明，MXene-FeWO4纳米复合材料还具有良好的稳定性和持久的抗干扰能力。此外，当用于检测人血清、橙汁和红茶样品中的RT时，MXene-FeWO4-GCE纳米复合材料具有良好的回收率。与本研究中遇到的其他干扰生物分析物相比，所开发的传感器表现出优异的RT选择性和抗干扰能力。因此，本研究为杂化复合网络的设计奠定了基础，从而为生物医学和临床领域的高性能电化学传感器的开发开辟了一条新的途径。

图1.MXene-FeWO4纳米复合材料的形态和结构表征。（a）MXene、（b）FeWO4 NFs和（c,d）MXene-FeWO4复合材料的SEM图像（插图显示了高度放大的视图）。（b）中的插图显示了FeWO4 NFs的高度放大视图。（e）MXene-FeWO4的FETEM图像，（f）FeWO4上的MXene-FeWO4和（g）MXene的高倍放大图像。（h）MXene-FeWO4复合材料的元素映射图像。

图2.MXene-FeWO4复合材料的化学成分：（a）MXene、FeWO4和MXene-FeWO4的XRD图谱。MXene、FeWO4和MXene-FeWO4样品的XPS光谱：（b）Ti2p、（c）C1s、（d）W4f、（e）Fe2p和（f）O1s光谱。

图3.（a）RT（30μM）在不同pH值（4.0、5.0、6.0、7.0、8.0和9.0）下的循环伏安曲线，（b）RT的氧化峰电位、pH值和氧化峰电流的电化学曲线。（c）裸GCE、WO3-GCE、FeWO4-GCE、MXene-GCE、MXene-WO3-GCE和MXene-FeWO4-GCE在5mM Fe（CN）63-/4-和0.1M KCl溶液中的奈奎斯特图。（d）电极在含30μM RT的0.05M PBS缓冲溶液（pH=7.0）中的CV响应。

图4.（a）MXene-FeWO4修饰GCE在含有30μM RT的0.05M PBS（pH为7.0）中于不同扫描速率下的CV曲线。（b）峰值电流与RT扫描速率的关系。（c）不同量MXene-FeWO4纳米复合材料在含有30μM RT的0.05M PBS（pH为7.0）中的氧化峰电流。（d）累积电位与氧化峰电流的关系。

图5.（a）在0.05M PBS（pH7.0）中，对MXene-FeWO4-GCE上不同浓度（4-147nM；（a-z））RT的SWV表征；（b）RT浓度与传感器阳极电流响应之间的校准曲线；（c）使用MXene-FeWO4-GCE电极通过标准添加法分析人血清中的RT以及（d）氧化峰值电流与RT（10至25nM）的相应校准曲线。