超分子主体/单层g-C3N4荧光传感器的研制及其在环境激素快检中的应用研究

In the last decades, food and environment safety as a result of environmental hormone residues has been received the widespread attention. The development of rapid detection technology for sensitive determination of environmental hormone residues in different matrix becomes an important topic. This project intends to carry out fluorescent sensors based on supramolecules including cyclodextrin, cucurbituril and pillararene as well as monolayer g-C3N4. Combined with quantum chemical theory and spectroscopic data, different functionalized cyclodextrin, cucurbituril and pillararene are designed; Some supramolecular monolayer g-C3N4 fluorescent sensors with fiber, magnetic ball or film types are developed for the rapid detection of environmental hormones such as estrogen, antibiotics and alkyl amine in food, cosmetics and soil, etc.

因环境激素残留导致的食品、环境安全问题受到了社会的广泛关注，发展灵敏的环境激素残留快检技术具有重要的学术价值和社会意义。本项目开展环糊精、葫芦脲和柱芳烃等超分子主体修饰的单层g-C3N4荧光传感器及其在环境激素快检中的应用研究。制备环糊精、葫芦脲和柱芳烃等超分子主体修饰的单层g-C3N4复合材料；研制纤维、磁球或膜等不同形式的超分子主体/单层g-C3N4荧光传感器；通过理论计算探讨超分子主体对目标分析物的识别机理，筛选合适目标分析物、优化主体分子设计；以雌激素、抗生素和烷基胺等环境激素为对象，开展新型荧光传感器在食品、保健品、化妆品等复杂样品环境激素检测中的应用研究。

本项目针对食品、环境等复杂基体中重金属离子、环境激素和致病菌等的快速检测需求，开展了基于环糊精、葫芦脲和树枝状分子等超分子主体修饰的g-C3N4荧光传感器开展相关研究。发展了g-C3N4纳米薄片和量子点等材料制备新方法，可通过重结晶和超声剥离简单控制纳米薄片厚度及量子点尺寸；研制基于巯基环糊精、树枝状分子主体/单层g-C3N4 荧光/电化学传感器；通过理论计算探讨超分子主体对目标分析物的识别机理，筛选合适目标分析物、优化主体分子设计；开展了新材料在环境分析和食品分析中的应用研究，方法灵敏准确，有良好的应用潜力。. 通过项目资助，制备了环糊精、葫芦脲和树枝状分子等超分子主体修饰的g-C3N4荧光传感器2种，电化学传感器2种；建立了环境和食品中重金属、苏丹红、1-萘酚和致病菌的荧光/电化学传感方法5种。发表文章10篇；申请发明专利5件，其中授权专利2件；参加国内外学术会议5场次，与美国纽约州立大学布法罗分校化工与生物工程学系Mark T. Swihart教授课题组建立了良好合作关系；培养研究生4人。达到了预期研究目标。