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遭到重金屬污染的水體,如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析熒光傳感是科學(xué)家提出的一種新方法——熒光材料遇到水中特定的重金屬離子,發(fā)光強(qiáng)度就會(huì)改變。
浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院錢國(guó)棟團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地將金屬—有機(jī)框架材料引入熒光傳感研究,設(shè)計(jì)出的熒光材料靈敏、準(zhǔn)確,為熒光傳感提供了更為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。1月9日,“熒光傳感金屬—有機(jī)框架材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及功能構(gòu)筑”獲得2016年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
新興材料近年來成為研究熱點(diǎn),金屬—有機(jī)框架材料受到錢國(guó)棟團(tuán)隊(duì)關(guān)注。獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)成員、浙大材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授崔元靖說,他們?cè)谏习l(fā)現(xiàn),在金屬—有機(jī)框架材料中引入含氮的活性位點(diǎn)后,其捕捉特定重金屬離子的能力大大增強(qiáng)。“實(shí)驗(yàn)表明,水體中的銅離子含量哪怕遠(yuǎn)低于污染排放標(biāo)準(zhǔn),這種新型熒光材料也能發(fā)出響應(yīng)。”據(jù)此發(fā)現(xiàn)撰寫的論文發(fā)表后,引起同行強(qiáng)烈關(guān)注與跟進(jìn)。
熒光傳感還可以用來檢測(cè)溫度,它不怕電磁干擾,甚至不用發(fā)生接觸,相比現(xiàn)在常用的一些探測(cè)器,在國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)十分明顯。獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出使用兩種稀土離子,取代單一發(fā)光中心,這一設(shè)想大大促進(jìn)了金屬—有機(jī)框架材料在熒光溫度傳感中的應(yīng)用。
錢國(guó)棟教授說,團(tuán)隊(duì)還為制備具有納米級(jí)尺度、在生理環(huán)境中穩(wěn)定、可用近紅外光激發(fā)并發(fā)光等一系列性質(zhì)的熒光材料提供了豐富的基礎(chǔ)性研究成果。這些研究將推動(dòng)熒光傳感材料早日產(chǎn)業(yè)化,走進(jìn)人們的生活。