دراسة التعرف النوعي على PFOS والكشف البصري الميداني بناءً على هلام بلوري فوتوني كاتيوني

YI Zhen-ni ,  

YANG Fang ,  

LIU Jia-wei ,  

WANG Shen-neng ,  

WANG Yao-wen ,  

XIAO Yi-peng ,  

SUN Hui ,  

摘要

ابتكر هذا البحث بشكل مبتكر مادة استشعار ذكية تحقق التعرف النوعي على حمض البيرفلوروكتان سلفونيك (PFOS) في المياه ورصده بصريًا. من خلال التفاعل العبر حلقي والتبلمر بين مونو مير الأمونيوم الرباعي - ميثاكريلوكسي إيثيل ثلاثي ميثيل كلوريد الأمونيوم (MTAC) و بولي إيثيلين جلايكول داي بروبيل أكريليت (PEGDA)، تم بناء هلام مائي بلوري فوتوني (PCH) له خصائص كاتيونية قوية على قالب بلوري فوتوني من البولسترين (PS). يجمع هذا المادة بين خاصية العرض اللوني لبنية البلورة الفوتونية و استجابة التحفيز لهلام الماء الذكي. عند ارتباط PFOS بنقاط الكاتيون وهيكل الهلام بشكل نوعي، ينكمش شبكة الهلام، مما يمكن من كشف الهدف عن طريق الاستجابة اللونية المرئية بالعين المجردة (من الأحمر إلى الأصفر الأخضر) وتحول طول موجة حيود براجي. بالمقارنة مع مركبات الكاربوكسيال فلورو كربون الأخرى ومادة سطحية أنيونية دوكانيل سلفات الصوديوم (SDS)، يعرض هذا المستشعر قدرة اختيارية ممتازة لـ PFOS مع حد كشف يبلغ 1.42 ميكرومول/لتر. أظهر أداء موثوقًا جيدًا في اختبارات العينات المائية الحقيقية (نسبة الاسترداد من 92.5% إلى 97.8%)، ويمكن إعادة استخدامه. ليس فقط يحقق هذا المستشعر وظيفة الاستيعاب والتعبير الضوئي للإشارة، بل يتمتع أيضًا بمزايا الرؤية الواضحة، والاستجابة السريعة، والتكلفة المنخفضة، مما يوفر منصة استشعار بصرية جديدة للكشف السريع الميداني والتتبع الفوري لملوثات PFOS في المياه البيئية.

关键词

بلورة فوتونية;هلام مائي;حمض البيرفلوروكتان سلفونيك (PFOS);الكشف البصري

阅读全文