2022年CAIA獎一等獎：環(huán)境污染因子光電傳感新方法研究
完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學
完成人：李峰、李海銀、蓋盼盼、葛磊、劉曉娟、常加富、朱黨強、楊立敏
成果簡介：污染因子檢測對推動化學與環(huán)境、食品交叉學科發(fā)展，推進健康中國建設具有重要研究意義。但傳統(tǒng)方法存在操作繁瑣、成本昂貴、靈敏度與準確性尚需提高等關鍵難題。發(fā)展污染因子傳感新方法是解決以上問題的有效途徑。光電傳感技術具有簡單、快速、背景信號低、靈敏度高等突出優(yōu)點，成為分析化學領域的前沿研究方向。如何科學地從分子識別、信號轉(zhuǎn)換及傳導方面，設計構(gòu)建靈敏、準確的光電傳感新方法，是該領域的重大挑戰(zhàn)。項目面向人民生命健康重大需求，圍繞與環(huán)境、食品緊密相關的污染因子，從化學信號傳感和光電信號轉(zhuǎn)換兩方面入手，構(gòu)建了農(nóng)藥殘留光電傳感新方法、揭示了農(nóng)藥多殘留同時檢測機理，提出了重金屬光電化學分析檢測新思路，開拓了陰離子污染物均相電化學傳感方向，為污染因子的高靈敏度、高選擇性分析提供了新思路、新方法和新途徑。
創(chuàng)新點及科學價值：（1）基于功能光電半導體，創(chuàng)建了多種新型農(nóng)藥殘留光電傳感方法，揭示了農(nóng)藥多殘留同時檢測機理；（2）建立了重金屬光電化學檢測新方法，揭示了探針與靶標金屬的特異性識別機制，實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境和食品中重金屬的簡單、快速、準確、靈敏檢測，提出了重金屬光電化學檢測新思路；（3）發(fā)現(xiàn)了光電功能材料與靶標的特異性響應機制，建立了陰離子污染物的免固定、高靈敏、高選擇性均相電化學傳感新方法，開拓了陰離子污染因子均相電化學傳感方向。
社會經(jīng)濟效益：項目面向人民生命健康重大需求，圍繞與環(huán)境、食品緊密相關的污染因子，從化學信號傳感和光電信號轉(zhuǎn)換兩方面入手，成功實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留、重金屬、陰離子污染物的高靈敏、高選擇性光電傳感檢測。成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Anal. Chem.等學術期刊31篇，其中ESI高被引論文2篇，得到了以唐本忠院士和Reisner教授為代表的國內(nèi)外同行專家正面評價，為污染因子的高靈敏檢測提供重要的技術支撐，推動了環(huán)境分析與食品分析領域的發(fā)展，具有重要的理論指導意義和潛在的社會經(jīng)濟效益。
應用前景：與傳統(tǒng)檢測方法相比，本項目發(fā)展的污染因子光電傳感新方法具有簡單、快速、強抗干擾能力、高靈敏、高選擇性等顯著優(yōu)勢。目前，本項目組與青島歐藍特環(huán)境科技有限公司、青島海陸空環(huán)境自控工程有限公司和海德威科技集團（青島）有限公司等單位進行合作交流，在農(nóng)藥殘留、銅離子、硫離子檢測中取得了良好的效果。因此，項目開發(fā)的光電傳感新方法有望為環(huán)境與食品中污染因子的檢測提供有力的工具。
