近日，中國科學院新疆理化技術研究所爆炸物安全科學自治區重點實驗室研究員竇新存團隊在Analytical Chemistry上，發表題為One-step Instantaneous Detection of Multiple Military and Improvised Explosives Facilitated by Colorimetric Reagent Design的研究論文，提出一種多目標爆炸物比色檢測試劑設計策略，可同時識別4種制式和非制式爆炸物。新疆理化所為論文第一完成單位，碩士研究生劉勇為論文第一作者，研究員祖佰祎和竇新存為論文通訊作者。
爆炸物檢測技術的發展是遏制爆炸恐怖襲擊事件發生的重要手段之一。在眾多的爆炸物檢測方法中，比色法因特異性強、可視化識別和操作簡單等優點受到關注。在傳統比色檢測過程中，檢測試劑只能檢測一種或一類爆炸物，難以滿足復雜環境中多目標爆炸物同時識別的實際需求。然而，爆炸物的種類繁多，化學性質各異，因此，設計開發一種可同時檢測識別多種爆炸物的比色檢測試劑仍是挑戰。
該研究針對化學性質各異的非水溶性典型制式爆炸物2, 4, 6-三硝基甲苯（TNT）、2, 4-二硝基甲苯（DNT），非水溶性非制式爆炸物硫（S）和水溶性非制式爆炸物高錳酸鉀（KMnO4），基于異丙醇鉀（C3H7KO）和二甲基亞砜（DMSO）體系的親核加成反應和堿催化氧化誘導的電子轉移原理，以非離子型表面活性劑Tween-20限域顏色信號，設計獲得可同時比色識別TNT、DNT、S和KMnO4的多目標爆炸物比色檢測試劑，顏色從無色分別變為紫紅色、藍綠色、黃綠色和綠色。鑒于多目標物比色檢測試劑特異性檢測原理的設計，該試劑具有較好的選擇性，常見的面粉、鹽、味精等生活用品，硝基苯、三乙胺等含氮物質，磷單質、硫化鈉、硫酸鈉等含硫化合物以及強氧化劑高氯酸鈉等20余種物質均對其檢測無干擾。實驗證實，Tween-20有效抑制多目標爆炸物比色檢測試劑表面比色信號的擴散，提升檢測靈敏度，實際檢測質量可低至1.45 ng。該研究可為痕量多目標物比色檢測試劑的設計提供科學參考。
研究工作得到國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、中科院西部之光、中科院基礎前沿科學研究計劃、新疆杰出青年自然科學基金等的資助。
多目標爆炸物比色檢測試劑設計設計策略
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