2023年CAIA獎二等獎：基于貴金屬納米粒子的三類危害性物質快速比色檢測技術
完成單位：中國科學院寧波材料技術與工程研究所、寧波大學、安慶師范大學
完成人：吳愛國、張玉杰、李星、沈折玉、汪竹青
成果簡介：水環境、食品及生物樣品中危害物質的檢測是關乎國計民生的切實問題；然而，現有標準檢測技術存在檢測周期長、檢測成本高、現場及時性差等不足，快速、現場及低成本檢測是技術發展的必然趨勢。項目組以功能化貴金屬納米粒子為基礎材料，探索其與被檢測物之間的作用機制，基于貴金屬納米粒子表面等離子體共振吸收的變化規律，開發出重金屬離子、農藥殘留、食品及生物樣品相關的三類危害物質的快速比色檢測方法，解決現有檢測技術檢測周期長、檢測成本高、現場及時性差等難題；開發的各比色檢測方法具有優異的選擇性以及抗干擾性能，檢測限優于中國、歐盟及美國飲用水限值，為食品安全及環境、健康監測提供了新的技術支撐；同時，基于廣泛的實際樣品分析應用驗證，展現出比已有分析方法明顯的技術優勢。相關成果發表論文57篇；授權中國發明專利27項；出版中文專著1部；牽頭制定比色檢測相關首個國家納米標準。10篇代表性論文發表在ACS Sensors、Sensors and Actuators B-Chemical等國際期刊上，被美國哈佛醫學院等知名大學的著名學者在 Chemical Society Reviews、Chemical Reviews等期刊重點引用和評述，SCI他引297次，受到國內外同行的廣泛關注和認可。1人入選國家杰青、2人入選浙江省杰青、2人晉升為教授，1人晉升為副研究員。
創新點及科學價值：①分別基于抗刻蝕機理、刻蝕機理、聚集機理開發了Hg2+、Ni2+、Cr(VI)、Pb2+、Cd2+等多種重金屬離子的快速比色檢測新方法，具有優異的選擇性以及抗干擾性能，大多數檢測限優于中國、歐盟及美國飲用水限值；②創制出特丁津、樂果、草甘膦和溴氰菊酯等多種農藥分子的快速比色檢測新策略，實現了對農藥殘留的高選擇性、高靈敏、準確檢測；③提出食品中危害物質及生物樣品中與疾病相關物質的快速比色檢測新技術，為食品安全及人類健康監測提供了新的技術支撐。
社會經濟效益：完善和提高水環境、食品及生物樣品中危害物質的檢測技術水平，是防控水和食品污染、保障國民健康的關鍵要素之一。項目組開發的各種快速比色檢測方法具有優異的選擇性和抗干擾性能，同時具有操作簡便、成本低、檢測時間短等優勢，可有效提升檢測效率，具有良好的社會效益。
應用前景：本項目開發的各種快速比色檢測方法在食品安全及環境、健康監測等領域具有廣闊的應用前景。
