有害重金属离子高灵敏检测与高效分离一体化荧光传感器

伴随全球经济迅猛发展，重金属污染对生态环境和人类健康的影响日显严重，有害重金属离子的痕量检测与高效分离已成为化学及环境科学中的重要问题。本项目拟在前期汞离子传感分离材料基础上，以介孔氧化硅为载体，针对典型有害重金属离子，创新设计制备同时具有"高灵敏检测性能、高效吸附分离性能"的一体化荧光传感器。选择汞、铬、镉等高灵敏荧光响应小分子荧光探针及特定硅烷材料，借助表面活性剂诱导，组装为具有特定功能的荧光传感器。利用介孔氧化硅多孔性和大比表面，提高有机小分子荧光传感器在其孔道表面或孔壁的固载量，实现对特定重金属离子的高容量吸附；通过在孔道表面引入水溶性长链基团，提高客体分子在介孔氧化硅粒子周围的富集度，提高荧光传感器的检测灵敏度，实现对特定重金属离子的痕量检测。本项目的实施，将实现对有害重金属离子痕量检测与高效分离功能一体化，在环境检测与治理中具有重要意义。

重金属及过渡金属离子的快速检测与分离在环境科学与生命科学中具有非常重要的意义。本项目基于分子识别与荧光传感原理，将具有汞、镉、锌等金属离子专一性荧光识别功能的小分子荧光传感器固载于硅胶、聚合物表面，制备了检测与分离一体化的新型荧光传感器，可有效吸附水溶液中的金属离子，脱除率大于95%，检测灵敏度达到10 nM。该类传感器具有吸附迅速、可再生特点，为环境中重金属及过渡金属离子的快速检测与分离提供了新的方法。在此基础上，进一步发展了基于介孔硅胶纳米粒子及聚合物纳米凝胶的刺激响应型纳米平台，为后续拟开展的疾病早期诊断与治疗研究奠定了良好基础。