В данном исследовании инновационно создан интеллектуальный сенсорный материал, обеспечивающий специфическое распознавание и визуальное обнаружение в воде перфтороктансульфоновой кислоты (PFOS). Путём сшивания и сополимеризации мономера четвертичного аммония - метакрилооксиэтилтриметиламмоний хлорида (MTAC) с полиэтиленгликоль пропакрилатом (PEGDA) на шаблоне фотонного кристалла из полистирола (PS) создан фотонный кристаллический гидрогель (PCH) с выраженными катионными свойствами. Материал сочетает структурную окраску фотонного кристалла и стимулируемую реакцию чувствительного гидрогеля. При специфическом связывании PFOS с катионными участками и каркасом геля происходит сжатие гелевой сети, что позволяет детектировать целевой объект посредством различимого невооружённым глазом цветового отклика (от красного к жёлто-зелёному) и смещения длины волны дифракции Брэгга. По сравнению с другими перфторкарбональными кислотами и анионным ПАВ децилсульфатом натрия (SDS), датчик демонстрирует превосходную селективность по отношению к PFOS с пределом обнаружения 1.42 мкмоль/л. В реальных водных образцах показана высокая надёжность (восстановление препарата 92.5%~97.8%) и возможность повторного использования. Сенсор выполняет двойную функцию захвата загрязнителя и самовыражения оптического сигнала, имеет преимущества наглядности, быстрого отклика и низкой стоимости, предоставляя новую платформу визуального сенсора для оперативного скрининга и мониторинга загрязнения PFOS в окружающей воде.

Фотонный кристалл;гидрогель;перфтороктансульфоновая кислота (PFOS);визуальное обнаружение