卢小泉课题组在聚集诱导电致化学发光领域取得最新进展

xiangqi

随着经济社会的发展及工业水平的进步，环境污染问题也越来越严峻，尤其是重金属以及有机污染物对环境的危害已经引起了人们的广泛关注。因此，开发简单、快速、灵敏度高、选择性好、稳定性好以及智能的分析传感方法具有十分重要的实际应用意义。

卢小泉教授课题组长期从事光、电分析化学新技术新方法的研究。电致化学发光（ECL）分析相对于传统的发光分析具有检测限低，灵敏度高、适用性广等特点，应用前景十分广阔。最近，课题组成员通过共反应的策略首次报道了四苯基噻咯的聚集诱导电致化学发光（HAIE-ECL）现象，并且表现出很高的发光效率(37.8%)，改体系在水相中能够选择性识别在工业上重要的DNBP增塑剂，检出限低至0.15 nM。这一新体系成功解决了有机发光体普遍存在的非水溶性和聚集性猝灭(ACQ)等关键问题，首次实现了在水相中非水溶性有机物的电致化学发光，相关成果在线发表在国际著名化学期刊《德国应用化学》（影响因子：12.10）上（Angew. Chem. Int. Ed. 2019，58，5915−5919）。本校师资博士后韩振刚为第一作者，卢小泉教授为通讯作者，我校化学化工学院为第一通讯单位。

            图1 基于四苯基噻咯的聚集诱导电致化学发光（HAIE-ECL）体系

在前期研究中，本课题组还提出了氮化碳量子点的双信号电化学发光传感机制，该机制可以有效的规避检测过程中的假阳性或假阴性信号的干扰（Anal. Chem.,2018, 90, 4871−4877.）；通过模拟生物发光现象，提出了一种基于卟啉的全新界面电子诱导的电化学发光体系（IEIECL），为研究界面电荷转移提供了一种全新的技术手段（Anal. Chem., 2018, 90, 5272−5279）；同时系统地研究并总结了超氧自由基阴离子对卟啉化合物电化学发光的影响机制，以及不同极性的外围取代基对卟啉化合物电化学发光行为的调控机制（Anal. Chem.,2019, 91, 2319-2328）。

针对目前环境中普遍存在且危害极大的一些重金属离子，团队成员成功构建了一系列基于无机纳米材料的可视化生物/化学传感器实现了一些重金属离子（Hg2+, Au2+, Cr6+, Cr3+, Cu2+, Cd2+）高灵敏度可视化的检测（Anal. Chem., 2017, 89, 3538−3544；Biosens. Bioelectron., 2018, 103, 87−93; Chem.-Eur. J., 2018, 24, 3499−3505; Anal. Chem., 2018, 90, 7056−7063；Anal. Chem., 2018, 90, 14309−14315；Anal. Chem., 2019, 91, 4031−4038；Anal. Chem., 2019, 91, 4331−4336.）。

以上工作得到了国家自然科学院基金、甘肃省自然科学基金、西北师范大学化学化工学院和甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室的支持。

卢小泉，西北师范大学教授。1966年出生，1990－1993年就读于西北师范大学化学系，获硕士学位，1997年获中山大学博士学位， 2001年在电分析化学国家重点实验室（中国科学院长春应用化学研究所）做高级访问学者。多年来一直从事分析化学、电化学和电分析化学、化学计量学及化学信息学的教学和研究工作。参加和主持多项国家、省部级科研项目，先后在国内外学术刊物上发表论文近100余篇，鉴定成果4项。在这些研究的基础上，合成了多种卟啉类分析化学新试剂，在界面电化学等方面首次将薄层伏安法(TLCV)与扫描电化学显微镜(SECM)相结合研究了卟啉等在模拟生物界面上的电子转移过程。出版学术著作3部。曾获教育部第四届高校青年教师奖（2002）、中国化学会全国青年化学奖（2000年）、甘肃省青年科技创新十大杰出奖（2006）、兰州市首届青年科技奖（2005）、甘肃省第六届青年成才奖（1999）、甘肃省科技进步三等奖一项（2004）、甘肃省高校科技进步一等奖两项（2003，2006）等奖项。