Miljömässig blyexponering är ett av de största hoten mot folkhälsan i världen. Följaktligen, pålitlig, snabbt, billig, och lätthanterliga blyanalyser behövs akut. Forskare har nu presenterat en ny kemosensor för bly i European Journal of Inorganic Chemistry . Den ger en triplexsignal vid bindning av blyjoner:en betydande förändring i lösningens färg som möjliggör upptäckt med blotta ögat, och en förändring av förhållandet i två absorptions-/fluorescensband som möjliggör känslig spektrometrisk elektrodanalys.

Bly används i stor utsträckning inom en mängd områden, inklusive uppladdningsbara batterier, blyhaltig bensin, industriella tillämpningar, målar, och VVS. Även om blyhaltig bensin har förbjudits i många länder, och blyvattenledningar används inte längre, bly är fortfarande en produkt av hög ekonomisk betydelse. Bly är en av de mest förödande, utbredda miljöföroreningar, särskilt i utvecklings- och tröskelländer. Dess utvinning, använda sig av, och bortskaffande förorenar luften, jord, och vatten, där det kommer in i näringskedjan. På högre nivåer, det är dödligt för vuxna; små barn drabbas av mindre doser.

Forskare från University of Jinan och Jinan Academy of Agricultural Sciences (P.R. China) har nu designat, syntetiserad, och karakteriserade en ny kemosensor för blydetektion. Deras nya tillvägagångssätt möjliggör bekväm upptäckt med blotta ögon, samt för känslig spektrometrisk analys av blyföreningar.

Sensorn är baserad på en molekyl som består av två byggstenar:ett makrocykliskt porfyrinderivat och ett stort system av kondenserade aromatiska ringar med en central perylenenhet. I närvaro av bly, ett komplex bildas med två blyjoner och två sensormolekyler. Detta inducerar en betydande förändring i lösningens färg:Med ökande koncentrationer av bly, färgen ändras från babyrosa till ljusgrön. Kemosensorn visar ett tydligt linjärt samband mellan absorbansen och koncentrationen av blyjoner.

Dessutom, systemet genomgår stora förändringar i intensitetsförhållandet mellan två absorptionstoppar och två emissionstoppar, som möjliggör kvotmätningsmässig detektering av blyjoner med utmärkt känslighet (detektionsgräns:4,0×10-7 mol/liter).

Vid bindning av blyjoner till sensormolekylerna, emissionen av porfyrindelen är väsentligen släckt. Också, absorptionsbanden förskjuts till längre våglängder i förhållande till de för den fria porfyrinbasen. Detta möjliggör en icke-strålande överföring av excitationsenergi från donatorperylendelen till acceptorporfyrinet. Porfyrindelen avger energin som ljus, genererar ett fluorescensband som inte observeras i lösningar av de fria sensormolekylerna.

Tester med andra metalljoner visade att den nya sensorn är mycket selektiv för bly. Laget, leds av Peihua Zhu, är övertygad om att det erbjuder ett sätt för på plats och realtidsdetektering av blyjoner i verkliga system. Dessutom, det kan vara en utgångspunkt för utvecklingen av ytterligare sensorer baserade på samma princip.