基于表面增强电化学发光的重金属、兽药残留分析及其迁移规律研究

In recent years, food safety problem derived from the environmental pollution has become a public issue. This project targeted on the investigation of food safety problems derived from the environmental pollution. The two hot issues in current chemistry field, localized surface plasmon resonance (LSPR) and electrochemiluminescence (ECL), were used to investigate these food safety problems. Generally, this project can be divided into three sections: a) The investigation of basic theory of LSPR enhanced ECL. A mechanism to explain the phenomenon of LSPR enhanced ECL will be presented, and the optimal conditions for LSPR enhanced ECL will be investigated; b) The fabrication of analytical platforms based on LSPR enhanced ECL. Working electrodes, biosensors and capillary electrophoresis coupled with ECL detection based on LSPR enhanced ECL will be fabricated. c) The relationship between water pollution and aquatic products contamination will be investigated. The transference of contaminants from water to aquatic products will be investigated in details.

近年来，由于环境污染引发的食品安全问题日益成为公众关注的焦点。本项目以研究由环境污染引发的食品安全问题为目的，将目前化学领域的两大前沿与热点研究内容-局域表面等离子共振（LSPR）与电致化学发光（ECL）有机结合，应用到解决环境与食品安全的实际问题中去。本项目主要涉及以下三方面研究内容：一，LSPR增强ECL的基础研究。包括增强机制的提出与增强条件的优化两部分内容；二，基于LSPR增强ECL的环境污染物检测平台的构建。构建基于LSPR增强ECL的工作电极、生物传感器及毛细管电泳-电化学发光检测装置；三，环境水体污染与水产品安全的对应关系研究。重点研究环境污染物如重金属、兽药残留等由水体到水产品的迁移规律。

表面增强光谱学，如表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强荧光光谱（SEF）已经被广泛研究和应用。然而表面增强电化学发光（SEECL）却很少被关注。本项目主要研究了SEECL产生的机理，并构建了一系列基于SEECL的生物/化学传感器。在此基础上，我们将SEECL生物/化学传感器应用到环境污染物的检测中，着重研究了环境水体污染与水产品安全的对应关系。本项目共发表研究论文22篇，所有论文均以项目负责人为第一或通讯作者，其中影响因子大于5的有14篇，包括J. Am. Chem. Soc.（1篇）, Anal. Chem. （3篇）, Nano Today（1篇）, Small（1篇），Chem. Commun. (1篇），Biosens. Bioelectron. （4篇）,和 Sci. Rep. （3篇）。授权国家发明专利5项。