近期，智能所智能微納器件研究室研究團(tuán)隊(duì)在環(huán)境危害物可視化分析檢測方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了一種的比色熒光納米探針，將其打印成熒光試紙，并根據(jù)試紙的顏色顯示可以初步判斷水中鉛離子的檢測情況，實(shí)現(xiàn)水中鉛離子的現(xiàn)場可視化和半定量化檢測。相關(guān)成果已發(fā)表在分析領(lǐng)域top期刊analytical chemistry上。
圖：a) 可視化檢測水中鉛離子示意圖；b)比率熒光探針檢測鉛離子的選擇性；c)比率熒光探針檢測鉛離子的選擇性對應(yīng)熒光照片(365nm紫外燈照射下拍攝)；d)智能手機(jī)檢測鉛離子示意圖；e)智能手機(jī)識別的b/r值與鉛離子濃度的線性關(guān)系。
由于鉛離子*損害人體健康和污染環(huán)境，被認(rèn)為是毒性大的重金屬離子之一。傳統(tǒng)的鉛離子檢測方法，包括溶出伏安法(sv)、原子吸收光譜法(aas)、原子發(fā)射光譜法(aes)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(icp-ms)可以完成對鉛離子的靈敏度和選擇性分析，但其儀器昂貴、檢測周期長以及需要專業(yè)人員操作限制了其在現(xiàn)場檢測方面的應(yīng)用。
智能所研究人員開發(fā)了一種比率熒光探針檢測水中鉛離子的方法，并且利用熒光探針溶液打印的熒光試紙可以完成檢測。該比率熒光探針由藍(lán)色和紅色碳點(diǎn)通過合適的比例混合得到，鉛離子存在時藍(lán)色碳點(diǎn)熒光被猝滅而紅色碳點(diǎn)熒光不變，從而在紫外燈照射下觀察到明顯的由藍(lán)到紅的顏色變化。通過將試紙的顏色rgb值識別智能手機(jī)app(顏色識別器)或者其他顏色識別卡等，即可實(shí)現(xiàn)鉛離子的可視化、實(shí)時和半定量化檢測。
這種比率探針用低毒的碳點(diǎn)制備，對環(huán)境友好；利用熒光光譜儀和智能手機(jī)app對熒光探針溶液的檢測限分別為2.89nm和35.26nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于who飲用水中鉛離子的允許限量(10mg·l-1)。用智能手機(jī)識別熒光紙條的rgb值，在5分鐘內(nèi)即可完成水中鉛離子的現(xiàn)場、快速、半定量檢測。熒光紙條易于存放和攜帶，使得檢測鉛離子的方法更加方便、簡單、節(jié)省時間和成本效益。
這項(xiàng)工作是該團(tuán)隊(duì)在熒光分析檢測試紙研究基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深化。該系列工作還以fluorescent nanomaterials for color-multiplexing test papers toward qualitative/quantitative assays為題，以特邀綜述文章形式發(fā)表在small method上。
該項(xiàng)研究工作得到了自然科學(xué)基金項(xiàng)目，973重大研究項(xiàng)目和安徽省重點(diǎn)研究與開發(fā)計(jì)劃的支持。
(原文標(biāo)題：智能所實(shí)現(xiàn)水中鉛離子的現(xiàn)場可視化和半定量化檢測)