希夫碱功能化纤维素光谱传感器：用于超灵敏汞(II)检测的绿色技术突破

本文推荐一种基于希夫碱功能化纤维素材料（NBAP-CM）的新型环保型分光光度传感器，其通过酚氧（phenolic-O）和亚胺氮（imine-N）位点与Hg2+特异性配位，实现超低检测限（LOD=3.49×10?2 ppm）和高选择性（>90%信号保留），为环境水样中汞污染监测提供经济、可丢弃的现场检测方案。

　　

Highlight

本研究开发了一种基于纤维素材料的可持续传感器（NBAP-CM），通过希夫碱配体（NBAP）功能化实现Hg²⁺的高灵敏度检测，检测限低至0.0349 ppm，响应时间仅60秒，且具备优异的选择性和实际应用潜力。

Materials and instruments

本研究所有化学品（包括纤维素滤纸和氯化汞）均购自Merck和Sigma-Aldrich，未经纯化直接使用。实验仪器包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等。

Morphological characterization by SEM and TEM

扫描电子显微镜（SEM）分析显示，原始纤维素材料（CM）呈异质颗粒状结构（图1A），而功能化NBAP-CM传感器表面形成均匀的纳米纤维网状形态（图1B），表明希夫碱配体成功固定化。透射电子显微镜（TEM）进一步证实NBAP-CM具有多孔结构和较高比表面积（56.71 m²/g），为汞离子吸附提供丰富活性位点。

Conclusions

NBAP-CM传感器通过希夫碱配体（NBAP）与纤维素材料的共价结合，实现了对Hg²⁺的高选择性、高灵敏度检测，检测限低至3.49×10^?2 ppm，且在实际水样中表现优异，为环境汞监测提供了一种绿色、经济、可现场应用的解决方案。

CRediT authorship contribution statement

W. Abd El-Fattah：数据整理与论文修订；A. Guesmi：课题设计与项目管理；N. Ben Hamadi：实验操作与数据分析；M.A. Khalil：论文撰写与课题指导；Abdellatif A. Helaly：计算验证与软件支持；Bandar A. Babgi：可视化与项目协调；Mostafa A. Hussien：论文修订与概念设计。

Funding

本研究由伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学（IMSIU）科学研究院资助（项目编号：IMSIU-DDRSP2502）。

Declaration of competing interest

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。