基于H4TCPE@Cu/GMP纳米酶的双通道响应传感器阵列实现酚类污染物的精准鉴别与定量检测

针对复杂环境中酚类污染物同步识别与检测的难题，华东师范大学团队开发了基于AIEgen功能化铜基无限配位聚合物（H4TCPE@Cu/GMP ICPs）的仿漆酶纳米酶传感器阵列。通过引入OPD竞争性氧化反应构建比色-荧光双通道交叉响应信号，实现对10种酚类污染物的nM级检测，并成功集成智能手机实现现场监测，为环境污染物数字化分析提供新范式。

　　

酚类化合物作为工业原料广泛应用于印染、焦化等领域，但其不当排放导致的环境污染问题日益严峻。这类物质不仅具有持久性、致癌性，更被列为环境内分泌干扰物（EDCs），亟需发展高效监测技术。传统4-氨基安替比林（4-AAP）显色法依赖天然漆酶，存在稳定性差、单一信号难以区分结构相似酚类等瓶颈。尽管纳米酶技术为这一问题带来曙光，但现有传感器阵列仍受限于合成复杂、单通道响应灵敏度不足、难以实现双酚与单酚同步检测等挑战。

华东师范大学生态与环境科学学院的研究人员创新性地将聚集诱导发光（AIE）特性与仿漆酶活性相结合，设计出H₄TCPE@Cu/GMP无限配位聚合物（ICPs）纳米酶。通过引入邻苯二胺（OPD）触发竞争性氧化反应，在比色通道产生410 nm（黄色DAP）与510 nm（红色QIM）双信号，同时在荧光通道调控435 nm（蓝色AIE）与565 nm（橙色DAP）发射，构建四维响应矩阵。该研究发表于《Sensors and Actuators B: Chemical》，实现了环境样品中10种酚类污染物的精准鉴别与nM级定量检测。

关键技术方法
研究采用温和自组装法制备H₄TCPE@Cu/GMP ICPs，通过TEM、XPS等表征确认36.48 nm球形结构；利用紫外-荧光光谱分析双通道信号响应机制；结合线性判别分析（LDA）处理多维数据；集成智能手机RGB分析建立数字化检测平台。

研究结果

1. H₄TCPE@Cu/GMP ICPs的AIE光学特性表征
   TEM显示纳米颗粒保持宿主Cu/GMP ICPs的球形结构（36.48±3.25 nm），荧光光谱证实H₄TCPE成功嵌入并呈现典型AIE效应，量子产率达21.3%。

2. 双通道信号产生机制
   理论计算揭示OPD竞争性氧化形成DAP（A₄₁₀）可调控QIM（A₅₁₀）生成，同时DAP与QIM通过双重内滤效应（DIFE）分别抑制H₄TCPE@Cu/GMP的AIE（F₄₃₅）和DAP自身荧光（F₅₆₅），实现信号交叉放大。

3. 实际样品检测性能
   传感器阵列对双酚A（BPA）检测限低至0.82 nM，区分单酚（如2,4-二氯酚）与双酚（如四溴双酚A）的准确率达98.7%，智能手机RGB分析结果与仪器检测高度一致（R²>0.95）。

研究意义
该工作首次将AIE特性与ICPs纳米酶结合，通过理性设计双通道响应机制突破传统单信号限制。所构建的数字化传感器阵列兼具高灵敏度（nM级）、强抗干扰能力（实际水样回收率92-108%）和现场检测优势，为复杂环境中酚类污染物监测提供创新解决方案。特别是通过智能手机实现检测结果可视化，推动环境监测向便携化、智能化方向发展，符合可持续发展需求。

（注：全文数据与结论均源自原文，专业术语如DAP、QIM等均按原文格式保留上下标）