冠醚修饰硅光子学用于防范铅中毒
光学
2023-11-15 v1 应用物理
摘要
社会中铅（Pb2+）中毒是最令人担忧且尚未解决的公共卫生危机之一。即便在十亿分之一（ppb）量级，暴露于 Pb2+ 中毒也会导致大量持续性健康问题。然而，公共行动与其影响极不相称。据估计，Pb2+ 中毒每年在全球造成 100 万人死亡，此外还对儿童有慢性影响。冠醚以其环状空腔能够独特地选择性结合特定离子。本工作中，首次展示了高度可扩展硅光子学与通过 Fischer 酯化以环保方式进行的冠醚胺共轭的协同集成。这实现了一种能够原位、高选择性和定量检测多种离子的光子平台。该开发打破了 Fischer 酯化仅限于有机化合物的固有观念，为各类冠醚的后续胺共轭奠定基础。本工作中，该平台针对 Pb2+ 检测进行设计，展示出 1 - 262000 ppb 的大动态检测范围，并对广泛的相关离子具有高选择性。这些结果表明该技术有潜力普遍实施以防范社会中普遍存在的铅中毒。
引用
@article{arxiv.2311.07581,
title = {Crown ether decorated silicon photonics for safeguarding against lead poisoning},
author = {Luigi Ranno and Yong Zen Tan and Chi Siang Ong and Xin Guo and Khong Nee Koo and Xiang Li and Wanjun Wang and Samuel Serna and Chongyang Liu and Rusli and Callum G. Littlejohns and Graham T. Reed and Juejun Hu and Hong Wang and Jia Xu Brian Sia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07581},
year = {2023}
}