新疆理化所高灵敏快速比色-荧光双模检测典型氧化剂取得进展

科技
2022-07-11
分享

来源:中科院新疆理化技术研究所

       高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠(NaClO)等典型氧化剂不仅是代表性非制式爆炸物原料,同时,其过量排放会造成环境污染。因此,开展氧化剂的高灵敏、高选择性、现场快速检测和分析对维护国家公共安全及环境保护具有重要意义。有机光学探针因其具有结构可调、官能团多样、发光效率高、反应快、识别位点特异等优点,被广泛应用于典型氧化剂检测。目前,相关研究主要集中在调控探针结构增强单个目标物检测性能方面,如何通过探针设计实现对不同氧化剂的同时区分检测颇具挑战。中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队基于KMnO4和NaClO皆可氧化双键,以及氧化能力和反应机制不同的特征,提出了基于D-π-A(电子给体-π共轭桥-电子受体)结构的“一箭双雕”探针分子设计策略,实现了对KMnO4和NaClO的比色-荧光双模区分识别。

 

       研究人员基于多氰基呋喃(TCF)中甲基易与醛基进行羟醛缩合反应生成双键的特点,以自身含有碳碳双键的TCF为拉电子基,以对二甲氨基苯甲醛为推电子基,设计制备了TCF基D-π-A型比色-荧光探针分子(DMA-CN)。由于KMnO4可以同时打断TCF和π共轭桥中的碳碳双键,而NaClO仅可以打断π共轭桥中的碳碳双键,进而生成具有不同光学性质的产物,从而产生不同的比色和荧光信号。研究发现,DMA-CN对KMnO4的荧光-比色检测限分别达60 nM和 91 nM,而对NaClO的荧光-比色检测限达13 nM和214 nM,响应时间均<1 s,并且对10余种干扰物具有良好的选择性。与已经报道的荧光探针检测方案相比较,不论是在检测限、响应速度,还是在选择性方面均具有优势。此外,研究者还通过将设计的荧光探针与静电纺丝技术相结合,制备了纳米纤维素纸基传感器,并用于实际环境中痕量KMnO4和NaClO的准确、快速、可视化识别。该研究工作为环境监测、工业产品风险管控和爆炸物检测等领域荧光传感原理探针分子的高效设计及应用提供了实验和理论基础。

 

图:探针DMA-CN构建策略、响应机制及纸基传感器选择性检测性能评估

 

        相关研究成果发表于《Analytical Chemistry》,新疆大学联合培养硕士研究生杨欣怡和新疆理化所副研究员蔡珍珍为共同第一作者,窦新存研究员和新疆大学张军教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、中科院从0到1原始创新、中国科学院西部之光及自治区等项目的资金支持。

 

THE END
广告、内容合作请点击这里 寻求合作
免责声明:本文系转载,版权归原作者所有;旨在传递信息,不代表科技强国-强国网的观点和立场。

相关热点

(2025年3月24日,中国武汉)百威中国在武汉工厂百威集团在华首家啤酒生产基地,隆重举行以三十而砺,源启未来为主题的三十周年庆典暨世界水日活...
酒业
3月24日,康师傅披露2024年业绩。报告期内,公司实现营业收入约806.5亿元,同比增长0.3%。其中,方便面板块营收284.14亿元,占集团总收益35.2%。...
食品
近年来,重庆洪崖洞旁的一家火锅店频繁登上热搜北步园老火锅。从TVB影帝黎耀祥到新生代偶像苏新皓,众多明星专程到店打卡,甚至引发粉丝追星式探...
食品
  春风渐暖,燃脂健身又成为了当下的热门话题,FITO燃咖啡也再次迎来了受关注的小高峰。自面世以来,FITO燃咖啡一直以良好的饮用口感和突出的...
食品
2025年3月7日,广州柏悦酒店迎来了一场舌尖上的盛宴欧洲猪肉,品智之选品鉴会。本次活动吸引了来自餐饮行业、进口贸易、媒体及美食爱好者等专业...
食品

相关推荐

1
3