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扬州大学俞磊教授课题组:一种高效探测2,4,6-三硝基酚的新材料

苦味酸(2,4,6-三硝基酚,PA)除了是一种众所周知的爆炸物,同时也是一种重要的化工中间体被广泛应用于医药、农药、染料制造业等领域。PA可通过呼吸道或皮肤接触进入人体,并引起诸如皮炎、支气管炎等疾病,还可以导致肝脏、肾脏等组织的慢性中毒甚至死亡。PA具有良好的水溶性,很容易进入水和土壤,由于其毒性及难降解性,含有PA的工业废水会对大气、土壤或水生系统造成严重的污染。因此还迫切建立高选择性、高灵敏的PA检测方法,这对人体健康和环境保护均具有重要意义。


荧光技术由于具有灵敏度高、操作简便并可实时监测等优点,被广泛的应用于化学、材料、生物和医学等领域。荧光技术的发展离不开性能优异的荧光材料,尤其是开发一些水溶性好,并具有良好生物相容性及可降解性的新型荧光材料。单宁酸(TA)是一种水溶性多酚化合物,广泛存在于植物、果皮和饮料中。TA分子含有大量的活性酚基,具有极好的生物相容、粘附和内聚特性,作为仿生粘附材料在表面涂层、复合纳米颗粒制备、药物传输等领域具有良好的应用前景,但其在传感检测领域的应用还鲜有报道。碱性条件下,TA非常容易转化为聚(单宁酸)(PTA),扬州大学俞磊教授(点击查看介绍)课题组通过采用H2O2在强碱性条件下产生羟基自由基降解PTA,减少PTA内部微观单元之间的π-π堆积相互作用,方便地制备了不含外部荧光团的新型荧光聚单宁酸纳米颗粒(FPTA NPs)。所制备的FPTA NPs具有优异的自发荧光性能、良好的水分散性、良好的生物相容性和生物降解性。并且FPTA纳米粒子的荧光可以被苦味酸有效猝灭,几乎不受其他干扰物质的影响。与其它荧光检测方法相比,FPTA纳米粒子传感器具有良好的灵敏度和选择性,并且来源广泛,价格低廉,合成简便,无需复杂的纯化处理,不仅能满足灵敏检测PA的要求,还有望进一步应用在生物成像等领域。这种简便的通过H2O2降解调节聚单宁酸荧光强度的策略,可望扩展应用于其它类型植物多酚基荧光纳米材料的制备上,为开发设计多酚基荧光材料提供借鉴(图1)。

图1. 相关材料制备及使用示意图


该项工作已在线发表于Chemical Engineering Journal。论文第一作者为扬州大学与江苏省农用激素研究所共同培养的企业博士后赵艳芳博士,现在青岛农业大学工作。


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Design and preparation of poly(tannic acid) nanoparticles with intrinsic fluorescence: a sensitive detector of picric acid

Yanfang Zhao, Lubin Xu, Fanlei Kong, Lei Yu

Chem. Eng. J., 2021, 416, 129090, DOI: 10.1016/j.cej.2021.129090


导师介绍

俞磊

https://www.x-mol.com/university/faculty/14331


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