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ACSNano吉林大学柔性AIE水凝胶用于现场监测农药降解

  功能化水凝胶得益于刺激响应特性和强大的负载能力,有利于传感装置的制造。近日,科研人员通过在双网络水凝胶中嵌入金纳米簇类沸石咪唑骨架(AuNCsZIF)复合材料来设计聚集诱导发射(AIE)活性水凝胶圆片,以构建灵敏的农药生物传感器。水凝胶圆片集成了AuNC的AIE效应、ZIF的刺激响应特性和水凝胶的多孔网络结构,通过提高稳定的荧光信号和防污性能来提高传感灵敏度。结合自制装置,可将水凝胶圆片的荧光图像转换为数据信息,以准确定量毒死蜱农药,检测限为0。2ngmL。证明了大白菜中毒死蜱的动态降解,证实了水凝胶圆片的实际应用。这种具有AIE活性的水凝胶圆盘可以作为一种植物健康传感器,用于现场量化农作物上的农药残留,为精准农业带来巨大希望。
  方案1。用于农药检测的AIE活性水凝胶圆盘示意图
  图1。AuNCsZIF的合成和结构表征。
  图2。(a)BSA和SA的自分类组装形成双网络水凝胶。(b)水凝胶盘的图像。(c)水凝胶盘的SEM图像。(d)水凝胶盘的透射光谱。(e)水凝胶盘的温度稳定性。(f)水凝胶盘的储存稳定性。(g)基于藻酸盐的水凝胶盘和双网络水凝胶盘的防污性能。
  图3。(a)OPs检测机制示意图。(b)水凝胶与靶标的荧光光谱。(c)3D结构设计。(d)基于智能手机的便携式荧光读取设备的图示。(e)真彩色图像被分成RGB通道,BR响应是从B和R通道的像素阵列计算的。(f)B和R值依赖性的归一化强度。(g)BR响应与毒死蜱浓度的关系。
  图5。(a)农药降解水凝胶传感平台操作流程。(b)叶基质中含有毒死蜱的水凝胶盘的BR响应。(c)叶片基质中水凝胶盘的工作性能。(d)叶子中含有毒死蜱的水凝胶盘的BR响应。(e)10天内叶片中毒死蜱的降解。
  相关论文以题为FlexibleAggregationInducedEmissionActiveHydrogelforOnSiteMonitoringofPesticideDegradation发表在《ACSNano》上。通讯作者是吉林大学闫旭副教授,卢革宇教授。
  参考文献:
  doi。org10。1021acsnano。2c06544

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