固體所利用熒光法檢測多氯聯(lián)苯研究取得進展

多氯聯(lián)苯(PCBs)是一種極其難以降解的有毒物質，曾廣泛用于絕緣油、潤滑油、熱載體以及工業(yè)產(chǎn)品添加劑等。70年代，人們發(fā)現(xiàn)多氯聯(lián)苯的毒性和危害性，停止了生產(chǎn)。然而，由于多氯聯(lián)苯屬于一類持久性有機污染物(POPs)，目前在大氣、水、土壤與食品中仍然可以發(fā)現(xiàn)其存在。多氯聯(lián)苯屬于致癌物質，容易累積在脂肪組織，造成腦部、皮膚及內臟的疾病，并影響神經(jīng)、生殖及免疫系統(tǒng)。因此，對多氯聯(lián)苯的快速檢測和有效治理尤為緊迫。目前檢測多氯聯(lián)苯主要有免疫測定方法，氣相色譜分析法，大氣壓力化學電離和離子質譜法相結合的探測技術等方法。這些方法不僅靈敏度低，需要復雜昂貴的儀器設備，而且檢測周期長，不能滿足人們的要求。
　　近年來，中科院合肥物質科學研究院固體所孟國文小組致力于探索用納米材料的優(yōu)異性能對痕量PCBs進行快速檢測的新方法研究。他們利用多孔ZnO的表面光電壓變化(Langmuir26,13703(2010))和貴金屬納米結構的表面增強拉曼散射效應(J.Appl.Phys.107,044315(2010)；Adv.Mater.22,4136(2010))成功實現(xiàn)了對痕量多氯聯(lián)苯的快速檢測。

　　為了進一步提高對多氯聯(lián)苯檢測的靈敏度與選擇性，該小組探索用簡單、快速的熒光方法檢測多氯聯(lián)苯。最近，王美玲博士生在導師孟國文和中科院離子束與生物工程重點實驗室黃青研究員的共同指導下，構筑了由負載在多孔陽極氧化鋁(AAO)上的異硫氰酸苯酯(PITC)組成的熒光傳感膜，實現(xiàn)了對PCB101的選擇性、快速、痕量探測。他們將孔徑為40納米的多孔氧化鋁模板在一定濃度的異硫氰酸苯酯(PITC)的正己烷溶液中浸泡，獲得了內孔壁修飾有PITC的AAO復合熒光傳感膜。在300nm紫外光照射下，將一定濃度的PCB101的正己烷溶液滴加到傳感膜上，通過比較滴加PCB101前后的傳感膜熒光強度的變化，實現(xiàn)了對痕量PCB101的快速探測。該方法簡單、快速、重復性好、靈敏度高(可達到~ppb量級)。此外，該傳感膜對PCB101具有很好的選擇性，對PCB101的探測不會受到結構類似物(六氯苯、五氯苯酚、PCB20、PCB29等)的影響。

　　熒光法是一種基于發(fā)光材料的分析方法：通過在一定波長的激發(fā)光照射下，熒光材料的發(fā)光強度隨探測污染物濃度的不同而發(fā)生變化，從而達到對污染物濃度的檢測。該方法簡單、快速、靈敏度高、選擇性好，且不需要對探測樣品做復雜的預處理。

　　相關成果申請了國家專利(201010505864.0)，撰寫的論文發(fā)表在Analyst136,278-281(2011)上。該工作得到重大科學研究計劃“納米研究”、國家自然科學基金以及中國科學院創(chuàng)新工程等項目的資助。