近日，陜西科技大學(xué)羅曉民、劉新華、姜慧娥等報(bào)道了一種可持續(xù)、快速響應(yīng)、高靈敏度、用戶友好和分子級水平發(fā)光的生物質(zhì)基材料（AFP-FP），其中包含形貌可按需定制聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)自組裝體，結(jié)合智能手機(jī)顏色識別軟件對R、G、B值進(jìn)行分析，成功實(shí)現(xiàn)了海鮮腐敗程度的實(shí)時可視化監(jiān)測。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際著名期刊Food Chemistry。
圖1 探針的合成步驟及其AIE性質(zhì)
具體思路如下：受腦細(xì)胞對NH3的生理作用過程的啟發(fā)，通過簡單的"一步法"路線合成了可按需調(diào)控的AIE自組裝體（AFP）（圖1）。只需通過改變?nèi)軇┉h(huán)境，就可以實(shí)現(xiàn)AFP自組裝體微觀形貌按需調(diào)控。重要的是，通過分子動力學(xué)模擬驗(yàn)證了自組裝過程，并結(jié)合理論計(jì)算對AIE機(jī)理進(jìn)行了解釋（圖2）。
圖2 探針AFP的聚集過程模擬和AIE機(jī)理示意
圖3 紙基熒光傳感器AFP-FP的制備和表征
AFP-FP在日光下呈現(xiàn)的顏色接近白色，被其他氣體熏蒸后，AFP-FP的顏色幾乎無變化，而僅被NH3熏蒸后，顏色由白色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，這表明AFP-FP對NH3的識別具有選擇性。重要的是，AFP-FP對于NH3的選擇性識別可由裸眼分辨。將AFP - FP置于NH3環(huán)境中，AFP - FP的在1 s內(nèi)由白色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，并在5 s內(nèi)達(dá)到最深顏色。由熒光光譜圖可知，AFP - FP表現(xiàn)出微弱的熒光，當(dāng)用濃度為2 ppm的NH3熏蒸時，AFP - FP的熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，證明了AFP-FP的高靈敏度。隨著NH3濃度的增加（2~100 ppm），熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，此外，AFP-FP在525 nm處的熒光強(qiáng)度與NH3濃度之間存在良好的線性關(guān)系（y=7.292×103x+7.621×104，R = 0.990），檢測限計(jì)算為246 ppb。在自然光下，將AFP - FP置于不同NH3濃度的環(huán)境中，隨著NH3濃度從0增加到20 ppm，裸眼可觀測到AFP-FP的顏色從白色逐漸變?yōu)辄S色。紫外光下，裸眼亦可觀測到熒光顏色由黃色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色。通過RGB值分析發(fā)現(xiàn)，自然光（y=0.6x+10.6，R=0.986，2~8 ppm）和紫外光（y=6x+177.6，R=0.986，2~8 ppm）下，AFP-FP的B值與NH3濃度均有較強(qiáng)的相關(guān)性，表明AFP - FP為NH3檢測提供了一種簡單、低成本的方法。另外，AFP-FP在識別NH3的過程中具有良好的抗干擾能力。
圖4 NH3傳感和海鮮新鮮度監(jiān)測
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814623017016?via%3Dihub
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