【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所能源材料與器件制造研究部蔣長龍研究員團(tuán)隊在實時同步可視化檢測亞硝酸鹽方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Multi-deformable interpenetrating network thermosensitive hydrogel f luorescent device for real-time and visual detection of nitrite”為題發(fā)表在Journal of Hazardous Materials (J. Hazard. Mater., 2024, 478,135471)上。
 

　　亞硝酸鹽(NO2-)被用作食品中的典型添加劑，但攝入人體后會導(dǎo)致血紅蛋白在血液中可逆轉(zhuǎn)化，從而損害氧轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。此外，它還會與體內(nèi)的仲胺發(fā)生反應(yīng)形成致癌N-亞硝胺。為了保護(hù)人體健康，世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中NO2-的最大劑量為1.0 mg/L，肉制品中NO2-的含量不能超過30 mg/kg。但目前亞硝酸鹽的檢測通常存在檢測程序繁瑣、儀器費用高、視覺半定量能力差或耗時長等問題，亟需進(jìn)一步提升檢測方法與檢測手段。
 

　　鑒于此，固體所研究人員開發(fā)了一種功能化的摻雜熒光探針的熱敏水凝膠，以靈敏地獲取NO2-信息。功能化的金納米團(tuán)簇(Au NCs)和生物質(zhì)碳點(BCDs)復(fù)合材料被摻入泊洛沙姆(P407)、木質(zhì)素和纖維素構(gòu)建的水凝膠的多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，交聯(lián)的P407、木質(zhì)素和纖維素賦予了多網(wǎng)絡(luò)水凝膠優(yōu)異的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得熒光水凝膠表現(xiàn)出獨特的熒光響應(yīng)行為和操作穩(wěn)定性。這種新型Au NCs/LCG-P407熒光水凝膠能夠優(yōu)化便攜高效的器件策略，為進(jìn)一步開發(fā)食品安全中環(huán)境和危險物質(zhì)檢測傳感平臺提供基礎(chǔ)。研究人員進(jìn)一步將該熱敏水凝膠傳感器與智能手機(jī)的顏色識別器相結(jié)合，實現(xiàn)了對環(huán)境水體中NO2-的可視化定量檢測。
 

　　該項研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、安徽省自然科學(xué)基金和安徽省重點研究與開發(fā)計劃的支持。
 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135471
 

圖1. Au NCs/LCG-P407 熒光水凝膠檢測NO2-的示意圖。
 

　　圖2. 四種不同水凝膠的SEM數(shù)據(jù)：(A) Poloxamer 407 ，(B)木質(zhì)素，(C)纖維素，(D) LCG-P407；(E) 不同水凝膠的透明度；(F) 不同水凝膠的失水率測試；(G) 不同水凝膠的溶脹動力學(xué)實驗測試；(H) 不同水凝膠的熱重數(shù)據(jù)表征；(I) 不同水凝膠的zeta數(shù)據(jù)表征；(J) 激光共聚焦顯微鏡照片：LCG-P407水凝膠和Au NCs/LCG-P407 @水凝膠對細(xì)菌的作用；(K) LCG-P407水凝膠和Au NCs/LCG-P407 @水凝膠大腸桿菌抗菌實驗示意圖。