基于聚集诱导发光/聚集诱导发光增强的砷识别与传感

砷 (As) 为强致癌的元素并在环境中广泛分布。研究和理解此类化学污染物所介导的毒性效应，具有重要的理论和现实意义。目前，受现有检测方法的局限，这生化机制尚未清楚。发展新型、高效的As光化学传感体系可望有助于解决此问题。然而，至今鲜有研究涉及As的光化学识别与传感。本项目拟基于聚集诱导发光/聚集诱导发光增强（AIE/AIEE）原理，设计合成多种结构新颖、"Turn On"方式的受体分子，率先对不同价态As实现高灵敏度、高选择性、荧光/可视化模式的识别与传感，并探讨传感机理。AIE/AIEE的传感模式具有"零背景"或低背景光谱响应特征，加之聚集行为发生过程中的协同性，保证该类传感体系的高灵敏度；设计特定的识别位点如羧基和不同价态As形成R-COO-As键的能力存在较大差异，为识别选择性的提高提供了本质保障；由于受体分子结构和识别基团原则上有多样性，建立新型的As识别传感模式具有广泛适用性。

本项目的研究工作，主要集中在尝试一系列AIE受体分子的设计、合成和表征，以及尝试不同聚集组装模式构建相关的As传感体系，拓展基于“聚集组装–解聚去组装”原理的分子识别与传感模式，建立新型的识别与传感方法，目前已基本顺利完成各部分的研究工作。主要工作包括：（1）基于静电/氢键协同作用诱导的聚集组装模式，开展无机含氧As的价态识别研究；（2）基于AIE机制，发展了两类新型的AIE探针分子，应用于无机含氧As的传感研究；（3）拓展基于“聚集组装–解聚去组装”原理的分子识别与传感模式，建立新型的、巯基类化合物识别与传感方法；（4）基于金属配位诱导凝胶因子聚集自组装的机制，发展光还原原位形成金属纳米晶的超分子水凝胶体系，并开展无机含氧As的识别，以及环境危险物如硝基化合物转化的研究；（5）构建原位形成发光Cu纳米簇的超分子水凝胶，建立新型的催化降解有机染料体系，拓展本项目的研究。本项目的上述研究工作完成，为建立新型的分子识别与传感体系，提供有益的探索。通过实施本项目，在部分实验结果的基础上，目前已经发表了SCI收录论文5篇（全部为第一作者或通讯作者），申请专利1项，其中，JCR一区文章2篇（Soft Matter和Journal of Materials Chemistry），JCR二区文章1篇（Chemical Communications），应邀发表综述性论文1篇（Luminescence）。