​我校“核素提取与分离研究组”的最新研究成果登上英国皇家化学会环境类TOP期刊Environmental Science:Nano

近日，我校“核素提取与分离研究组”教师刘红娟博士美国访学期间的研究成果“Biomimetically synthesized luminescent Tb³⁺-doped fluorapatite/agar nanocomposite for detecting UO₂²⁺, Cu²⁺, and Cr³⁺ions”在英国皇家化学会环境类TOP期刊Environmental Science: Nano（IF=8.131,中科院一区）上发表。该研究为开发绿色高效的稀土掺杂氟磷灰石发光传感器应用于水中放射性和非放射性离子的检测提供了理论依据和新的研究思路。刘红娟博士为独立第一作者，合作导师美国伊利诺伊理工大学毛园兵教授为通讯作者。

放射性核素和重金属离子已成为环境中的主要有害污染物，开发灵敏和快速的方法从自然水体或废水中检测放射性核素和重金属离子，对于保护人类健康和生态环境有非常重要的意义。本研究以琼脂为模板，利用简易、绿色的仿生矿化法合成了一种新型发光Tb³⁺掺杂氟磷灰石/琼脂复合材料（Tb-FAP/琼脂）。该复合材料是第一个基于发光淬灭效应用于检测水中UO₂²⁺、Cu²⁺和Cr³⁺离子的发光氟磷灰石，且具有良好选择性和高灵敏度。Tb-FAP/琼脂对UO₂²⁺（7.95 nM）、Cu²⁺（3.94 nM）和Cr³⁺（1.67 nM）的检出限远低于美国环境保护署规定的饮用水允许检出限。并通过SEM、FTIR、XPS、UV-Vis吸收光谱、激发和发射光谱以及发光寿命测定等多种手段深入揭示了UO₂²⁺、Cu²+和Cr³⁺离子对Tb-FAP/琼脂的发光猝灭机理。该研究为开发绿色高效的稀土掺杂氟磷灰石发光传感器应用水中放射性和非放射性离子的检测提供了理论依据和新的研究思路。

该研究得到IIT启动基金，国家留学基金项目(CSC201908430311),湖南省自然科学基金项目(2018JJ3420),湖南省教育厅重点项目(18A233),核燃料循环技术与装备湖南省协同创新中心开放基金重点项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1039/D1EN00648G