基于光子晶体电化学同步双模式传感技术的纺织品中全氟辛酸高灵敏检测新方法

针对纺织品中持久性有机污染物全氟辛酸（PFOA）检测难题，研究人员开发了一种基于SiO2光子晶体增强的分子印迹聚合物（MIPs）/AgBiS2量子点同步双模式传感器，结合差分脉冲伏安法（DPV）和电化学发光（ECL）技术，实现了0.00168 μM的超高检测灵敏度，为环境污染物监测提供了创新解决方案。

　　

全氟辛酸（PFOA）作为一种难以降解的环境污染物，广泛存在于纺织品和皮革制品中，其致癌性和神经毒性已引发全球关注。尽管多国出台严格管控标准，但工业化地区的持续使用使得开发高效检测技术迫在眉睫。传统色谱法存在设备复杂、耗时长等缺陷，而PFOA自身缺乏电化学活性更让直接检测困难重重。

吉林大学的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究中，创新性地将光子晶体结构与双模式传感相结合。通过SiO₂微球自组装形成光子晶体，利用其布拉格散射效应增强AgBiS₂量子点（QDs）的电化学发光信号；同时以多巴胺（DA）为功能单体构建分子印迹聚合物（MIPs），实现PFOA的特异性识别。配合深共熔溶剂（DES）萃取预处理，最终建立同步检测DPV和ECL信号的双模式传感平台。

关键技术包括：1）微波水热法合成AgBiS₂ QDs纳米发光体；2）界面自组装构建SiO₂光子晶体结构；3）电聚合制备PFOA模板的MIPs；4）基于DES的液液萃取技术；5）DPV-ECL同步信号采集系统。

【研究结果】

1. AgBiS₂ QDs特性：通过Ag⁺掺杂在Bi₂S₃ QDs中引入中间能级，提升载流子迁移率，TEM显示其粒径均匀分散性好。

2. 光子晶体增强机制：SiO₂光子晶体的周期性结构形成光子禁带，使ECL信号增强3.8倍，同时为MIPs提供三维传质通道。

3. 双模式检测性能：ECL和DPV分别在0.005-50 μM和0.2-5.0 μM范围内呈线性响应，检测限达0.00168 μM和0.067 μM。

4. 实际样本检测：采用DES（薄荷醇:辛醇1:1）萃取纺织品样本，回收率92.3%-106.7%。

【结论与意义】
该研究通过光子晶体结构设计解决了非电活性物质PFOA的检测瓶颈，MIPs的"锁钥"识别机制与双信号交叉验证显著提升检测可靠性。同步输出的ECL-DPV信号既保留ECL的高灵敏度优势，又通过DPV的氧化还原特征峰确认信号来源，有效避免假阳性。所开发的DES绿色萃取技术相较传统有机溶剂更环保，为工业化检测提供了新范式。这项技术可拓展至其他持久性有机污染物的监测，对环境健康风险评估具有重要价值。