综述:荧光化学传感器在检测水中超痕量有毒Hg2+、Pb2+、Al3+、F?、AsO43?和AsO33?中的应用——健康管理综合评述

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Journal of Fluorescence 2.6

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  (编辑推荐)本综述系统评述了基于荧光化学传感器(FRET/ICT/PET机制)检测水中Hg2+、Pb2+等超痕量毒物的最新进展,重点分析了席夫碱类、罗丹明衍生物等探针的设计策略与选择性识别机制,为环境监测与健康风险评估提供关键技术参考。

  

荧光传感技术原理与机制

荧光化学传感器通过分子内电荷转移(ICT)、荧光共振能量转移(FRET)等机制实现信号输出。以罗丹明B-硫代肼席夫碱为例,其螺环开环效应可使Hg2+检测限低至nM级。研究显示,含喹啉基团的探针通过PET效应特异性识别Al3+时荧光增强约80倍。

典型探针结构与性能

硝基糠醛席夫碱多分析物传感器可同步检测AsO43?/F?,其氧原子供体与阴离子形成氢键导致荧光猝灭。而铬酮-喹啉酰肼双功能传感器对Pb2+的络合常数达107 M?1,溶液颜色由无色变为亮黄色,实现肉眼可视化检测。

环境与健康应用前景

工业废水中的Hg2+通过食物链富集可引发神经系统损伤,而本文所述传感器在实地检测中回收率>95%。值得注意的是,基于聚集诱导发光(AIE)的探针可克服传统传感器在含水介质中的溶解性问题,为活体检测提供新思路。

技术挑战与发展方向

当前传感器面临复杂基质干扰问题,如F?检测易受Cl?影响。未来需开发具有自校准功能的多通道传感器,并探索智能手机辅助的便携式检测设备,以满足WHO饮用水标准监测需求。

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