2022年CAIA獎一等獎：環境污染因子光電傳感新方法研究
完成單位：青島農業大學
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境、食品交叉學科發展，推進健康中國建設具有重要研究意義。但傳統方法存在操作繁瑣、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、信號轉換及傳導方面，設計構建靈敏、準確的光電傳感新方法，是該領域的重大挑戰。項目面向人民生命健康重大需求，圍繞與環境、食品緊密相關的污染因子，從化學信號傳感和光電信號轉換兩方面入手，構建了農藥殘留光電傳感新方法、揭示了農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。
創新點及科學價值：（1）基于功能光電半導體，創建了多種新型農藥殘留光電傳感方法，揭示了農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，實現了生態環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）發現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。
社會經濟效益：項目面向人民生命健康重大需求，圍繞與環境、食品緊密相關的污染因子，從化學信號傳感和光電信號轉換兩方面入手，成功實現了農藥殘留、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，推動了環境分析與食品分析領域的發展，具有重要的理論指導意義和潛在的社會經濟效益。
應用前景：與傳統檢測方法相比，本項目發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、高選擇性等顯著優勢。目前，本項目組與青島歐藍特環境科技有限公司、青島海陸空環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，項目開發的光電傳感新方法有望為環境與食品中污染因子的檢測提供有力的工具。
