獲獎項目簡介
2021年CAIA獎一等獎：水體典型污染物高效微富集及靈敏傳感檢測技術(shù)與原理
完成單位：1.中國石油大學(xué)（北京）重質(zhì)油國家重點實驗室；2.北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
完 成 人：周慶祥，劉永麗，武亞林，仝亞艷，盛雪瑩，孫一，李雙瑩，白畫畫，郭靖涵，周博瑤
成果簡介：
水體典型污染物高效微富集及靈敏傳感檢測技術(shù)與原理屬環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。有機(jī)典型有機(jī)污染物及重金屬離子通過多種途徑進(jìn)入到環(huán)境水體中，對水質(zhì)安全及人體健康構(gòu)成了重要影響。本研究成果緊扣“雙碳”戰(zhàn)略及綠色發(fā)展的理念，將磁性材料的高分離性能與樹枝狀聚合物的多端基官能團(tuán)特性有機(jī)結(jié)合，建立了環(huán)境水樣中痕量鎘離子和汞離子、酞酸酯類污染物、有機(jī)氯殺蟲劑等的分析新方法；將多壁碳納米管、巰基苯甲酸、氧化石墨烯等功能化修飾到磁性聚酰胺-胺、聚丙烯亞胺樹枝狀聚合物端基，實現(xiàn)了雜環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯的靈敏檢測；將納米零價鐵引入環(huán)境分析領(lǐng)域，采用多巴胺、還原氧化石墨烯、熱敏性聚合物等進(jìn)行功能化，實現(xiàn)了三硝基甲苯及烷基酚的高效富集，建立了蘇丹紅染料、雙酚A、對二苯酚、酚等污染物的靈敏檢測新方法；采用納米新星“碳點”構(gòu)建了系列基于內(nèi)濾效應(yīng)等原理的熒光傳感器，實現(xiàn)了簡單、快速、靈敏檢測重金屬離子、苯并芘、對氨基偶氮苯、磺胺噻唑等的靈敏痕量檢測；將新型納米材料引入到水體典型污染物的痕量分析，設(shè)計構(gòu)筑了系列高效的微富集技術(shù)，研究成果均發(fā)表在國際重要學(xué)術(shù)期刊，獲得了同行們的高度關(guān)注與好評。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：
將磁性材料的高分離性能與樹枝狀聚合物的多端基官能團(tuán)、特異性功能化吸附劑材料修飾相結(jié)合開發(fā)了高效微萃取技術(shù)；功能化修飾納米零價鐵材料與高效分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合構(gòu)筑了系列靈敏檢測典型污染物富集檢測新方法；采用環(huán)境友好的納米碳點構(gòu)建了多種典型污染物的熒光傳感器。開發(fā)的系列富集與檢測技術(shù)二次污染少、靈敏、高效、易于操作，為環(huán)境等領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用提供了良好的技術(shù)支撐。
社會經(jīng)濟(jì)效益：
本研究成果基于功能化修飾的磁性納米材料開發(fā)的富集技術(shù)思路新、環(huán)境友好、富集倍數(shù)高、操作簡單、方法靈敏度高，研發(fā)的傳感器檢測技術(shù)及高效微富集技術(shù)為水體中典型環(huán)境污染物的監(jiān)控儲備了可靠的重要技術(shù)手段，也可以用作日常分析的例行技術(shù)平臺，推廣應(yīng)用后將會實現(xiàn)顯著的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
應(yīng)用前景：
本研究成果開發(fā)的系列磁性微富集與分離的新技術(shù)及熒光傳感器靈敏度高、對工作人員要求低、成本低、易于推廣，我們的研究成果在發(fā)表后的短期內(nèi)即獲得了廣泛的關(guān)注。研究成果在靈敏度、實際樣品分析等方面均有比較好的優(yōu)勢，與現(xiàn)有多數(shù)方法相比，具有比較明顯的優(yōu)點，開發(fā)的系列微富集技術(shù)及傳感技術(shù)，為環(huán)境監(jiān)測部門監(jiān)控痕量污染物提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，我們的研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景，同時也為其他相關(guān)環(huán)境污染物的監(jiān)控新技術(shù)與新方法的開發(fā)提供了良好的理論及技術(shù)參考。
