研究亮点

参与成员: 高志钊博士 这研究报导一系列的双异腈硼烷铼(I)邻二氮菲发光复合物〔通用化学式为cis,trans-[Re(CO)2(CNBR3)2(phen)]K (R = C6F5 and C6H5)〕的设计和合成。这一些系列复合物的溶液表现出MLCT磷光性。本研究经过详细的阴离子滴定实验表明双异腈硼烷复合物在CH3CN/H2O溶液中加入氰酸根离子(CN-)会导致其发光亮度显著下降，而将氰酸根离子换为其他阴离子(包括F−, Cl−, Br−, I−, OH−, AcO−, N3−, ClO4−, H2PO4−, HSO4−, NO3−, NO2−, IO3−, and SCN−)则无此现象。 此研究首次证明双异腈硼烷配位体可以应用于选择性化学传感领域，将有望开创一个有别于其他过渡金属与硼烷加合的发光复合物系统的新的氰酸根离子感测器的设计思路。 以上工作于2020年5月发表在期刊Organometallics，第一作者为 Xiao, Y.L.， 通讯作者为香港城市大学的高志钊博士。 参考: Xiao, Y.L., Chu, W.K., Ng, C.O., Cheng, S.C., Tse, M.K., Yiu, S.M. and Ko, C.C. (2020). Design and synthesis of luminescent bis(isocyanoborato) rhenate(I) complexes as a selective sensor for cyanide anion. Organometallics, 39(11), 2135-2141.

参与成员: 林汉华教授 我们研究小组属于海洋污染国家重点实验室，致力于通过分子印迹技术(MIP)开发化学传感材料，并且已经获得了制造MIP和其他相关材料的大量经验。为解决一般不与通用信号感测器相互作用的疏水性有机污染物的化学传感的问题，我们开发了一种新型分子印迹技术，利用溶剂致变色分子报告分子来感应识别和结合非极性污染物后分子印迹受体位置微环境极性的微小变化。为了证明我们的化学传感技术的独特能力，我们制造了一种特殊的分子印迹聚合物材料，该材料在结合氯化三丁基锡时可以产生比色和萤光响应。这是化学感测器首次检测到三丁基锡类物质。 我们将继续这项研究工作，为分子印迹化学传感材料开发出更多有趣的、不依赖于与非极性疏水分析物特异性作用/反应的分子传感策略。这些新的化学传感机制以及开发的化学传感材料对于现场快速筛选一些目前只能在实验室环境中经历分离、浓缩、纯化的漫长过程才能从复杂样品基质中检测到的目标环境污染物非常有用。  

参与成员：胡绍燊教授, 梁美仪教授, 招文瑛博士 为了克服监测海洋环境中金属长期存在的问题和局限性，胡绍燊教授的科研团队早于2007年研发了一套新的化学采样装置，称为人工贻贝(Artificial Mussel, AM)。该装置主要由浸于人工海水的高分配配位体 chelex 100 树脂、外壁为不透性有机玻璃、两端用半透过性聚丙烯醯胺 (polyacrylamide, SPP) 密封的管道构成。 SPP胶可以使金属离子通过孔隙缓慢渗透进入管道后与树脂螯合。 在苏格兰、冰岛、南非和葡萄牙水域的实地测试表明，AMs积累的常见有毒金属与活贻贝(living mussel) 相似 (Leung et al., 2008; Degger et al., 2011; Gonzalez-Rey et al., 2011; Claassens et al., 2016)，但锌（Degger et al., 2011; Gonzalez-Rey et al., 2011) 和铅 (Leung et al., 2008; Gonzalez-Rey et al., 2011) 的积累模式则与活贻贝有显著差异。 Kibria等人(2012)应用AMs建立了澳洲维多利亚州内Goulburn-Murray淡水流域微量金属污染物的热点地图并评估了其对水生生态系统和公众卫生的潜在威胁。 人工贻贝设计模式图及其内置Chelex-100的化学结构 Ruiz-Fernández等人(2018)发现，在墨西哥水域中汞和铀不能在牡蛎和贻贝积累，但可以被AMs检测到，表明AM可能比生物监测器更有效。基于中国沿海从温带到热带环境五个城市的综合研究，Degger等人(2016)得出的结论是: AMs可以提供可靠的时间综合估算，以评估不同水文条件和大范围水域内的金属浓度，并克服了监测水，沉积物和生物中金属的长期问题。同样地，沈等人(2020)对比澳洲沿海水域镉、铅、铜、锌、铬、硒、汞和砷八种微量金属在AMs和LMs中的积累模式，指出AMs能在多种微量金属的生物监控中作为活贻贝的良好替代品。 AMs首次实现了全球海洋环境中金属浓度的比较。 有关人工贻贝在全球范围内的应用研究已经发表在国际重要期刊Environment International, Environmental Pollution, Chemosphere, Ecological Indicators, Journal of Environmental Management, Marine Pollution Bulletin, Marine and Freshwater Research。   参考: 1. Claassens, L., Dahms, S., van Vuren, J.H.J. and Greenfield, R. (2016). Artificial mussels as indicators of metal pollution in freshwater systems: A field evaluation in the Koekemoer Spruit, South Africa. Ecological Indicators, 60, 940-946.