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與原理
完成單位：1.中國石油大學（北京）重質油國家重點實驗室；2.北京市環境保護科學研究院
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與原理屬環境科學領域。有機典型有機污染物及重金屬離子通過多種途徑進入到環境水體中，對水質安全及人體健康構成了重要影響。本研究成果緊扣“雙碳”戰略及綠色發展的理念，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特性有機結合，建立了環境水樣中痕量鎘離子和汞離子、酞酸酯類污染物、有機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，實現了雜環芳烴、多環芳烴、多氯聯苯的靈敏檢測；將納米零價鐵引入環境分析領域，采用多巴胺、還原氧化石墨烯、熱敏性聚合物等進行功能化，實現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”構建了系列基于內濾效應等原理的熒光傳感器，實現了簡單、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，設計構筑了系列高效的微富集技術，研究成果均發表在國際重要學術期刊，獲得了同行們的高度關注與好評。
創新點及科學價值：
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、特異性功能化吸附劑材料修飾相結合開發了高效微萃取技術；功能化修飾納米零價鐵材料與高效分離技術有機結合構筑了系列靈敏檢測典型污染物富集檢測新方法；采用環境友好的納米碳點構建了多種典型污染物的熒光傳感器。開發的系列富集與檢測技術二次污染少、靈敏、高效、易于操作，為環境等領域的相關應用提供了良好的技術支撐。
社會經濟效益：
本研究成果基于功能化修飾的磁性納米材料開發的富集技術思路新、環境友好、富集倍數高、操作簡單、方法靈敏度高，研發的傳感器檢測技術及高效微富集技術為水體中典型環境污染物的監控儲備了可靠的重要技術手段，也可以用作日常分析的例行技術平臺，推廣應用后將會實現顯著的社會、經濟、環境效益。
應用前景：
本研究成果開發的系列磁性微富集與分離的新技術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表后的短期內即獲得了廣泛的關注。研究成果在靈敏度、實際樣品分析等方面均有比較好的優勢，與現有多數方法相比，具有比較明顯的優點，開發的系列微富集技術及傳感技術，為環境監測部門監控痕量污染物提供了強有力的技術支撐，我們的研究成果具有廣闊的應用前景，同時也為其他相關環境污染物的監控新技術與新方法的開發提供了良好的理論及技術參考。
