研究亮點

參與成員: 高志釗博士 這研究報導一系列的雙異腈硼烷錸(I)鄰二氮菲發光複合物〔通用化學式為cis,trans-[Re(CO)2(CNBR3)2(phen)]K (R = C6F5 and C6H5)〕的設計和合成。這一些系列複合物的溶液表現出MLCT磷光性。本研究經過詳細的陰離子滴定實驗表明雙異腈硼烷複合物在CH3CN/H2O溶液中加入氰酸根離子(CN-)會導致其發光亮度顯著下降，而將氰酸根離子換為其他陰離子(包括F−, Cl−, Br−, I−, OH−, AcO−, N3−, ClO4−, H2PO4−, HSO4−, NO3−, NO2−, IO3−, and SCN−)則無此現象。 此研究首次證明雙異腈硼烷配位體可以應用於選擇性化學傳感領域，將有望開創一個有別於其他過渡金屬與硼烷加合的發光複合物系統的新的氰酸根離子感測器的設計思路。 以上工作於2020年5月發表在期刊Organometallics，第一作者為 Xiao, Y.L.， 通訊作者為香港城市大學的高志釗博士。 參考: 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.

參與成員: 林漢華教授 我們研究小組屬於海洋污染國家重點實驗室，致力於通過分子印跡技術(MIP)開發化學傳感材料，並且已經獲得了製造MIP和其他相關材料的大量經驗。為解決一般不與通用信號感測器相互作用的疏水性有機污染物的化學傳感的問題，我們開發了一種新型分子印跡技術，利用溶劑致變色分子報告分子來感應識別和結合非極性污染物後分子印跡受體位置微環境極性的微小變化。為了證明我們的化學傳感技術的獨特能力，我們製造了一種特殊的分子印跡聚合物材料，該材料在結合氯化三丁基錫時可以產生比色和螢光響應。這是化學感測器首次檢測到三丁基錫類物質。 我們將繼續這項研究工作，為分子印跡化學傳感材料開發出更多有趣的、不依賴於與非極性疏水分析物特異性作用/反應的分子傳感策略。這些新的化學傳感機制以及開發的化學傳感材料對於現場快速篩選一些目前只能在實驗室環境中經歷分離、濃縮、純化的漫長過程才能從複雜樣品基質中檢測到的目標環境污染物非常有用。  

參與成員：胡紹燊教授, 梁美儀教授, 招文瑛博士 為了克服監測海洋環境中金屬長期存在的問題和局限性，胡紹燊教授的科研團隊早於2007年研發了一套新的化學採樣裝置，稱為人工貽貝(Artificial Mussel, AM)。該裝置主要由浸於人工海水的高分配配位體 chelex 100 樹脂、外壁為不透性有機玻璃、兩端用半透過性聚丙烯醯胺 (polyacrylamide, SPP) 密封的管道構成。SPP膠可以使金屬離子通過孔隙緩慢滲透進入管道後與樹脂螯合。 在蘇格蘭、冰島、南非和葡萄牙水域的實地測試表明，AMs積累的常見有毒金屬與活貽貝(living mussel) 相似 (Leung et al., 2008; Degger et al., 2011; Gonzalez-Rey et al., 2011; Claassens et al., 2016)，但鋅（Degger et al., 2011; Gonzalez-Rey et al., 2011) 和鉛 (Leung et al., 2008; Gonzalez-Rey et al., 2011) 的積累模式則與活貽貝有顯著差異。Kibria等人(2012)應用AMs建立了澳洲維多利亞州內Goulburn-Murray淡水流域微量金屬污染物的熱點地圖並評估了其對水生生態系統和公眾衛生的潛在威脅。 人工貽貝設計模式圖及其內置Chelex-100的化學結構 Ruiz-Fernández等人(2018)發現，在墨西哥水域中汞和鈾不能在牡蠣和貽貝積累，但可以被AMs檢測到，表明AM可能比生物監測器更有效。基於中國沿海從溫帶到熱帶環境五個城市的綜合研究，Degger等人(2016)得出的結論是: AMs可以提供可靠的時間綜合估算，以評估不同水文條件和大範圍水域內的金屬濃度，並克服了監測水，沉積物和生物中金屬的長期問題。同樣地，沈等人(2020)對比澳洲沿海水域鎘、鉛、銅、鋅、鉻、硒、汞和砷八種微量金屬在AMs和LMs中的積累模式，指出AMs能在多種微量金屬的生物監控中作為活貽貝的良好替代品。 AMs首次實現了全球海洋環境中金屬濃度的比較。 有關人工貽貝在全球範圍內的應用研究已經發表在國際重要期刊Environment International, Environmental Pollution, Chemosphere, Ecological Indicators, Journal of Environmental Management, Marine Pollution Bulletin, Marine and Freshwater Research。   參考: 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.