一种基于AIE的光染料,用于在没有预处理的情况下选择性染色聚胺微塑料:对环境样本和斑马鱼的应用
Chanwoo Song1, Jae Jun Lee1, Sooseong Lee1
1Department of Fine Chemistry, Seoul National University of Science and Technology (SNUT), Seoul 01088, South Korea.
Journal of hazardous materials
|November 29, 2024
概括
一种新的染料,BEM,通过绿色光选择性地识别聚胺微塑料. 这种具有成本效益的方法可以在环境样本中工作,并跟踪斑马鱼中的微塑料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 微塑料污染对环境构成重大威胁.
- 对特定微塑料类型的选择性和敏感的检测方法对于环境监测至关重要.
- 聚胺 (PA) 是一种常见且持久的微塑料.
研究的目的:
- 合成和描述一种新的光染料,BEM,用于选择性识别聚胺 (PA) 微塑料.
- 为优化BEM的染色条件,并评估其选择性和稳定性.
- 展示BEM在环境样本和生物系统中检测PA微塑料的实际应用.
主要方法:
- 合成BEM ((1E,1'E) -1,1'-([2,2'-bithiophene]-5,5'-diyl) bis(N-(9-乙基-9H-碳醇-3-) 甲胺)). 这样,我们可以将BEM合成BEM.
- 谱分析和密度函数理论 (DFT) 计算以了解光物理性质 (溶解色素,ICT,AIE).
- 优化着色条件 (溶剂,度,持续时间) 和对各种微塑料和非塑料的选择性测试.
- 在环境样本 (河水,海水,土壤) 和生物成像 (斑马鱼) 中的应用.
- 使用SEM和XPS进行表面分析,并进行NCI分析以调查BEM-PA相互作用.
主要成果:
- BEM表现出独特的光物理特性,包括solvatochromism,ICT和AIE.
- 为选择性PA识别建立了最佳染色条件.
- 在11种MP和5种非塑料中,BEM对PA微塑料具有很高的选择性,可发射绿色光.
- 染色不受PA老化,大小或pH的影响.
- 在没有预处理的情况下,BEM在河水,海水和土壤中成功检测到PA.
- BEM标签使得斑马鱼中PA的成本有效的监测成为可能.
- SEM,XPS和NCI分析表明,BEM通过非共价相互作用 (键,范德瓦尔斯力) 吸附到PA上.
结论:
- BEM是一种新的,高度选择性的光染料,用于识别聚胺微塑料.
- 染料独特的光物理特性和强大的性能使其适用于各种环境应用.
- 在复杂的矩阵和生物体中,BEM提供了一种具有成本效益和实用的微塑料检测和跟踪工具.
