磁性介孔硅基质荧光分子探针研究及在重金属离子检测中应用

重金属离子污染向来是一个很严重的环境问题，因此建立快速、高灵敏、高选择性的重金属离子检测技术具有十分重要的意义。本研究项目将重点针对Pb2+和Hg2+等毒性较大的重金属离子磁性介孔硅基质荧光分子探针的合成与应用研究。首先，运用纳米合成技术制备具有表面开孔结构和孔径大小可控的磁性介孔硅微球，然后选择合适的荧光分子探针，通过烷氧基硅烷化反应等技术将其高密度组装到磁性介孔微球的孔道表面，制备对目标分析离子具有高灵敏感应、高容量结合、位点容易接近和响应速度快的磁性介孔硅基质荧光分子探针。在此基础上，结合荧光检测分析技术，探索磁性荧光探针对重金属离子的识别特性和敏感机制，实现对环境水体中的重金属离子高选择性、高灵敏度和实时探测；利用磁性分离，研究磁性探针使用后的回收处理，评价循环利用情况。发展基于磁性介孔材料与传统荧光分子探针相结合的新型化学/纳米传感分析技术。

重金属离子污染水体、土壤和食品，损害人类健康，向来都是一个很严重的环境问题，因此建立快速、高灵敏、高选择性的重金属离子检测技术具有十分重要的意义。本研究项目将重点针对Hg2+、Cu2+等毒性较大的重金属离子的识别与探测研究。运用纳米合成技术和离子印迹技术等手段，制备了一系列对目标离子具有高选择性和高灵敏识别能力的纳米传感材料。在此基础上，结合电化学分析和荧光检测分析技术，探索传感材料对重金属离子的识别特性和敏感机制，实现对环境水体中的重金属离子高选择性、高灵敏度和实时探测；同时，本项目还研究准备了针对部分重金属离子和有机污染物的纳米吸附材料。本项目研究取得了多项系统性研究成果，在Anal. Chim. Acta，Electrochim. Acta，Microp. Mesop. Mater., Sens. Actuators B等国际分析化学和材料刊物上发表论文12篇，目前已被Chem. Rev., Anal. Chem. 等国际刊物引用45次，申请发表专利1项。本项目的完成为在发展新一代多孔材料和荧光分子探针相结合的新型化学/纳米传感器，及重金属离子等污染物的在线富集与高灵敏探测提供了理论和技术支撑。