《Microchemical Journal》：Smartphone-integrated fluorescent aerogel sensor using ionic liquid modified carbon dots for visual quantification of total polar materials in edible oils
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•通过离子液体修饰合成的 G-CDs 极性探针。•双模态平台：荧光和智能手机比色法。•气凝胶传感器实现了油品中总极性化合物 (TPC) 的现场检测。引言食用油脂中的总极性物质 (TPM) 被公认为是油炸过程中油脂质量劣化最可靠的指标 [1], [2], [3], [4]。随着
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通过离子液体修饰合成的 G-CDs 极性探针。
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双模态平台：荧光和智能手机比色法。
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气凝胶传感器实现了油品中总极性化合物 (TPC) 的现场检测。
引言
食用油脂中的总极性物质 (TPM) 被公认为是油炸过程中油脂质量劣化最可靠的指标 [1], [2], [3], [4]。随着 TPM 含量的增加，它不仅会降低油脂的感官特性，还会带来潜在的健康风险 [5], [6], [7], [8]。不同国家采用了不同的食用油脂 TPM 法定标准。通常，当 TPM 值达到 23–30%（取决于不同国家）时 [9]，油脂应被淘汰并更换，而在中国，现行标准 (GB 2716–2018) [10] 将 TPM 值限制在 27% [11]。因此，开发快速、灵敏且可现场部署的 TPM 定量分析方法对于食品安全至关重要。
硅胶柱色谱和高效液相色谱 - 体积排阻色谱 (HPLC-SEC) 是检测 TPM 的最常用标准方法，并被广泛用于实验室中作为评估食用油脂质量的官方分析程序 [11], [12]。然而，这些方法极其耗时，需要大量危险化学品、复杂的样品预处理以及专业的实验室操作人员，这限制了其以可持续方式在常规监测中的适用性。近年来，包括红外光谱 [13], [14], [15]、低场核磁共振 (NMR) [2], [16] 和电化学方法 [17], [18] 在内的替代策略已被探索。其中，基于荧光的传感由于其高灵敏度、快速响应和便携式应用潜力而成为一种有前景的方法 [7], [19], [20], [21], [22]。
各种具有极性（或粘度）响应特性的荧光探针已被设计用于快速定量油炸油中的 TPM，展示了荧光比色法（结合智能手机）在 TPM 快速、现场测定中的巨大潜力 [7], [19], [20], [21], [22]。然而，食用油脂中的内源性荧光干扰和荧光探针的脂溶性仍然限制了此类分析方法的灵敏度和线性响应范围。因此，高效制备具有优异亲脂性的极性响应荧光探针仍然是基于荧光的 TPM 测定中的一个挑战。纳米荧光材料，特别是量子点 [7], [22]，由于其优越的荧光特性、易于表面修饰和可调溶解度，已成为解决此问题的有前景的候选材料。
在基于智能手机的比色分析中，荧光探针常用的支撑材料——尤其是纸基基质——在均匀性、稳定性、背景干扰和功能集成方面存在局限性 [23], [24], [25]。作为一种新兴的纳米多孔材料，气凝胶具有高负载能力、低背景、快速传质、易于功能化和良好的稳定性，有望成为高性能智能手机传感平台的理想载体 [26], [27], [28]，从而有助于构建更灵敏、稳定且功能集成的即时检测装置。
基于上述考虑，在本研究中，使用前驱体疏水离子液体 ([HMIM]FeCl?) 和邻苯二胺 (o-PDA) 通过溶剂热法合成了 G-CDs。所得 G-CDs 表现出优异的溶剂极性响应特性，建立了一种测定食用油中 TPM 的荧光方法，具有优异的灵敏度和更宽的线性范围。此外，将 G-CDs 负载到木基海绵气凝胶上，通过结合智能手机摄影和图像处理，成功实现了食用油中 TPM 的比色测定。所建立的双模态方法，整合了荧光和基于智能手机的比色法，成功应用于测定食用油中的 TPM 含量。因此，这项工作提供了一种集成的分析方法，系统性地克服了灵敏度差、定量线性范围窄、自荧光干扰和便携性限制等局限（方案 1）。
章节摘要
材料与试剂
([HMIM]FeCl?) (99%) 和 o-PDA (99.5%) 购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司（中国上海）。甲基叔丁基醚 (MTBE) 购自麦克林公司（中国上海）；具有不同极性的典型溶剂，包括环己烷 (CYH)、苯 (pH)、二氯甲烷 (DCM)、四氢呋喃 (THF)、丙酮 (ACE)、乙腈 (ACN)、甲基甲苯 (MT) 和二甲基亚砜 (DMSO) 购自天津天力试剂公司（中国天津）；硅胶
G-CDs 的表征
G-CDs 的形态特征和尺寸通过高分辨透射电子显微镜 (HRTEM) 表征，如图 1a 所示。G-CDs 表现出均匀分散的球形形态，平均直径为 2.54 ± 0.46 nm，由 50 个单独纳米粒子的测量确定（图 S1a）。对 HRTEM 图像的进一步观察揭示了清晰的晶格条纹（图 1a），对应于 0.205 nm 的平均晶面间距，这与石墨烯的 (100) 晶面一致
结论
总之，本研究建立了一种新型的双模态荧光/智能手机成像比色传感平台，用于快速、高灵敏地检测食用油中的 TPM。合成的 G-CDs 表现出优异的光学性质、高灵敏度和强特异性等优点。加入食用油样品后，由于极性响应的猝灭，G-CDs 的荧光强度降低。此外，通过将 G-CDs 负载到基于木质的海绵气凝胶上并
CRediT 作者贡献声明
赵真杰：方法论，形式分析，数据整理。向国强：写作 – 审阅与编辑，监督，资金获取，概念化。孙亚明：调查。何利军：资源，项目管理，资金获取。姜修明：写作 – 审阅与编辑，项目管理。
竞争利益声明
作者声明他们没有可能影响本工作的进行或研究结果的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了河南工业大学拓新团队培育项目（批准号 2024TXTD10）和河南工业大学复杂科学研究所基金（批准号 CSKFJJ-2025-47）的资助。
赵真杰 | 向国强 | 孙亚明 | 何利军 | 姜修明
