環境中持久性有毒污染物的檢測新策略研究獲系列進展

　　近年來，中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員黃行九及其團隊在環境中持久性有毒污染物的檢測新策略研究方面取得系列進展。

　　首先，課題組成員基于主客體復合的電化學阻抗技術開展了廣泛研究。研究人員利用環糊精具有“外親水，內疏水”的特殊空腔結構，使得有機物客體分子可以通過各種分子間非共價作用力進入到空腔內與其形成一種穩定的包合物。實現了對多氯聯苯的高靈敏檢測（Chemical Communications, 2011, 47, 5340-5342；Journal of Materials Chemistry, 2011, 21, 11109-11115（外封底論文））。同時，研究人員將離子液體與碳納米管復合物修飾到絲網印刷電極上，由于氯苯分子在離子液體中具有很好的相溶性，能夠吸附到碳納米管表面，阻礙電極表面電子傳遞，從而引起阻抗的變化（Analytical Methods, 2013, 5, 2440-2443(封面論文)）。研究人員進一步利用環糊精修飾納米電極時，對PCB-77檢測限達到fM量級，對Cr(VI)檢測限達到pM量級通過調節電解質溶液的pH，發現了電極對Cu(II), Zn(II), Cd(II), Pb(II)和Mn(II)等二價重金屬離子電子轉移的開關效應（Advanced Science, 2015, 2, 1570013(封面論文)）。利用冠醚對鉻(VI)的特殊相互作用而造成電極表面電子傳遞/傳質受阻的特性，在近中性條件下實現了對鉻(VI)的高靈敏度、高選擇性檢測，且表現出較低的檢測下限（0.0014 ppb）（Analytical Chemistry, 2015, 87, 1991-1998）。

　　 同時，該研究團隊將“電子傳輸阻斷效應”引入到納米間隙電極傳感器件設計與研究之中。研究人員將CdSe量子點引入到納米間隙電極，實現對鏈霉親和素的有效檢測（Small, 2012, 8, 3274-3281(封面論文)）。將環糊精組裝到金納米顆粒表面，利用環糊精分子捕獲多氯聯苯分子后金納米間隙電極間的電流強度變化實現多氯聯苯分子的檢測，最低檢測濃度達到1 nM（Analytical Chemistry, 2012, 84, 9818-9824）。此外，通過在叉指微電極間組裝填充谷胱甘肽分子層包覆的Au納米顆粒，間接地實現了分子間隙納米器件的構筑。該納米器件對Hg（II）顯示出高靈敏的電學響應，且表現出較低的檢測下限(1 nM)（Scientific Reports, 2013, 3, 3115）。

　　研究工作得到了科技部國家重大研究計劃納米專項項目、國家自然科學基金面上項目等項目的支持。

　　持久性有毒污染物的檢測新策略研究