综述:智能有机探针及其应用:Cu2+和CN?离子的顺序荧光与比色传感研究进展(2018–2025)

【字体: 时间:2025年07月14日 来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry 4.2

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  这篇综述系统梳理了2018-2025年间双通道(colorimetric/fluorometric)有机探针在Cu2+/CN?检测中的突破性进展,重点探讨了去质子化(deprotonation)、配位(coordination)等传感机制,为环境监测和医学诊断提供了新型多靶点(multi-target)传感策略。

  

【Abstract的深度解读】
在环境与健康监测领域,Cu2+和CN?的精准检测始终是研究热点。作为必需微量元素,铜离子在超过阈值时会引发肝损伤和心血管病变;而工业常用的氰根离子(CN?)更是具有致命毒性。传统单模式检测方法往往难以兼顾灵敏度与特异性,这促使研究者开发出能同步输出荧光(fluorometric)和比色(colorimetric)信号的双通道智能探针。

【传感机制突破】
最新探针通过三大核心机制实现选择性识别:

  1. 去质子化(Deprotonation):酚羟基等酸性基团与CN?反应引发显著色变
  2. 配位作用(Coordination):Schiff碱等螯合位点与Cu2+形成稳定复合物
  3. 亲核加成(Nucleophilic addition):CN?攻击缺电子烯烃引发荧光淬灭

【技术挑战与创新】
尽管取得进展,研究者仍需克服三大瓶颈:

  • 抗干扰性:Fe3+/Hg2+等竞争性离子的干扰
  • 溶解性:有机探针在水相体系的应用限制
  • 实时性:从实验室到现场检测的转化难题

【未来发展方向】
前沿研究正聚焦于:

  1. 结构修饰:引入磺酸基提升水溶性
  2. 智能材料集成:结合纳米纤维素构建便携试纸
  3. 多靶点联用:开发能同步检测重金属/阴离子的"全能型"探针

这些创新将推动检测技术从实验室走向工业现场监测、医疗POCT(即时检验)等实际应用场景,为环境安全和疾病预防提供有力工具。

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