氫硫化物（H?S）作為微生物分解產(chǎn)物和多種工業(yè)過程的副產(chǎn)物，不僅對生態(tài)系統(tǒng)和水質(zhì)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，也對人體健康產(chǎn)生潛在風(fēng)險。實現(xiàn)H2S的現(xiàn)場快速檢測對于環(huán)境監(jiān)測、污水溯源和職業(yè)安全保障具有重要意義。然而，傳統(tǒng)檢測方法通常依賴不穩(wěn)定的酶或膠體納米材料，存在檢測穩(wěn)定性差、操作復(fù)雜、設(shè)備依賴性強等問題，難以滿足實際應(yīng)用需求。
近日，生物工程學(xué)院王曉琨副教授聯(lián)合中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所張志陽研究員、陳令新研究員，在H2S便攜式檢測領(lǐng)域取得了重要進展。團隊創(chuàng)新性地開發(fā)了一種基于金納米棒（Au NRs）粉末的無酶便攜式比色檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)H2S的高靈敏、穩(wěn)定、可視化檢測。相關(guān)成果以題為《Portable on-site colorimetric kit using stable gold nanorod powder for tracing hydrogen sulfide in typical environmental samples》的研究論文，發(fā)表在國際著名期刊《Journal of Hazardous Materials》（一區(qū)Top，IF=12.2）。
圖1.基于納米粉末的H2S便攜式現(xiàn)場檢測流程圖
該研究提出了一種新穎的檢測機制：H2S通過還原碘酸鉀生成碘，進而蝕刻金納米棒，導(dǎo)致其等離子體共振吸收峰發(fā)生顯著藍移，伴隨明顯的顏色變化，實現(xiàn)肉眼可視化檢測。通過凍干技術(shù)制備的Au NRs粉末具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可在常溫下穩(wěn)定保存至少4個月，解決了傳統(tǒng)膠體納米棒易形變失活的問題。結(jié)合自研的便攜式加熱裝置與頂空單液滴微萃取技術(shù)，顯著提升了檢測靈敏度與選擇性。
論文第一作者為生物工程學(xué)院2022級碩士研究生蘇爽，青島科技大學(xué)第一單位，通訊作者為王曉琨副教授、張志陽研究員和陳令新研究員。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、泰山學(xué)者計劃、中國科學(xué)院海洋大型科學(xué)研究中心重點部署項目、韓國國家研究基金等支持。
Journal of Hazardous Materials, 2025, 493, 138389.
