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理学院在酚类污染物快速识别与传感技术方面取得新进展

2025-12-24   作者:李杨   审稿:鲁志伟     (浏览次数:)     打印    收藏

近日,四川农业大学理学院李杨博士和王显祥教授在《Analytica Chimica Acta》期刊上发表了题为《Manganese nanozymes rich in oxygen vacancies as chemical noses for multi-channel colorimetric discrimination and quantification of phenolic pollutants》的研究论文。该研究成功合成了一种富含氧空位的锰基纳米酶(OVs-Mn3O4),并基于其pH响应特性构建了一种多通道颜色识别传感器阵列,实现了对多种酚类污染物的区分与定量检测,为环境监测与污染治理提供了高效、低成本的双功能平台。

酚类化合物广泛存在于工业废水与生活污水中,是一类具有潜在生态与健康风险的有机污染物。传统检测方法如气相色谱-质谱联用技术成本高、操作复杂,难以实现现场快速检测。本研究开发的OVs-Mn3O4纳米酶具有优异的漆酶模拟活性,在温和条件下即可高效催化酚类氧化反应,其稳定性和催化效率甚至优于天然漆酶。研究团队利用该纳米酶在不同pH条件下的催化行为差异,构建了包含三个pH通道的颜色识别传感器阵列。通过将不同酚类污染物与显色底物4-氨基安替比林反应,生成具有特征吸收光谱的催化指纹,结合主成分分析进行数据处理,成功实现了对2,4-二氯酚、邻苯二酚、双酚A等五种酚类化合物的准确区分与浓度定量,检测限低至约1 µM。此外,该传感器在二元与三元混合物体系、真实水体样品中均表现出良好的识别能力与抗干扰性,展现了其在复杂环境样品中的实际应用潜力。该工作不仅为开发高性能漆酶模拟纳米酶提供了新思路,也为环境污染物快速识别与监测提供了一种灵敏、可靠、经济的传感平台,有望在水质评估、污染源追踪及环境修复等领域发挥重要作用。

理学院何丽博士和应用化学系本科生杨悦为共同第一作者,王显祥教授和李杨博士为论文通讯作者。论文研究得到了国家自然科学基金和四川省自然科学基金等项目的支持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.aca.2025.344941