中科院智能所等發(fā)展出痕量二氧化氮高選擇性可視化檢測新方法

在國家自然科學(xué)基金委海外合作項(xiàng)目“大氣污染物氮氧化物和二氧化硫的高選擇性可視化檢測方法研究”和中科院“百人計(jì)劃”的支持下，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所王素華、新加坡國立大學(xué)黃德建和北卡羅來納大學(xué)Leaf Huang科研團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作，在大氣污染物分析檢測領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，發(fā)展了大氣中痕量二氧化氮(NO2)的高選擇性可視化檢測新方法，檢測限達(dá) ppm，符合美國安全環(huán)境與健康管理體系(HSE)的標(biāo)準(zhǔn)。

二氧化氮是主要的大氣污染物成分之一，主要來自于汽車尾氣和工業(yè)廢氣，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)活潑，易與其他污染物發(fā)生大氣化學(xué)反應(yīng)造成二次污染，誘發(fā)細(xì)微顆粒物(如PM2.5等)的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，導(dǎo)致地表水酸化等污染后果。近年來隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢氣和機(jī)動(dòng)車尾氣的排放逐年增多，其所引起的霧霾現(xiàn)象越發(fā)常見，所以開發(fā)快速靈敏的大氣污染物監(jiān)測方法對(duì)于空氣污染的防控具有重要意義。目前由于缺乏便捷特異的檢測方法，制約了氮氧化物的有效跟蹤和監(jiān)測控制。

研究人員以二氧化氮的現(xiàn)場可視化檢測為目標(biāo)，通過對(duì)熒光單體的功能化設(shè)計(jì)，獲得了對(duì)二氧化氮具有靈敏性和特異性識(shí)別的絡(luò)合熒光探針，能迅速捕獲二氧化氮，生成具有高量子效率的熒光產(chǎn)物。研究人員進(jìn)一步將這種方法發(fā)展成便攜熒光傳感試紙，在紫外燈照射下，其遇到二氧化氮發(fā)出明亮的橙紅色熒光，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化氮的可視化檢測。此外，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，該探針可通過脂質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞內(nèi)二氧化氮的成像分析。

該研究成果已在《美國化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society，203, 35, pp532−535)上發(fā)表。