新疆理化所研发新型化学计量剂，实现次氯酸盐高灵敏可视化定量检测
次氯酸盐（ClO⁻）作为一种典型氧化剂，广泛应用于杀菌、消毒和漂白等领域，但其过量排放会造成环境污染，过量摄入会影响生物系统正常运作，同时也是非制式爆炸物的重要原料。因此，实现对ClO⁻的快速、高灵敏、现场可视化检测，在环境监测和公共安全领域具有重要意义。然而，当前ClO⁻传感面临摩尔吸收系数低、Stokes位移窄等技术挑战。中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队聚焦于基于D-π-A 型荧光化学计量剂的ClO⁻检测技术，提出了一种通过调控供电子能力优化检测性能的创新策略。该团队以碳碳双键为识别位点，基于ClO⁻的强氧化性，设计了系列D-π-A型荧光化学计量剂（PA-TCF、DPA-TCF、TPA-TCF），其结构由电子给体（苯胺类基团）、π共轭桥和电子受体（2-(3-氰基-4,5,5-三甲基呋喃-2 (5H)-乙基) 丙二腈，TCF）组成。
研究表明，随着供电子基团能力从苯胺（PA）、二苯胺（DPA）到三苯胺（TPA）依次减弱，化学计量剂呈现出规律性变化：荧光强度因共轭体系内π电子离域和π-π堆积效应逐渐降低，但荧光发射峰显著红移；识别位点亲电性提高 1.449 kcal/mol，Stokes位移从常规水平提升至201nm；与ClO⁻反应后，传感模式从荧光淬灭（PA-TCF）、比率荧光（DPA-TCF）发展为荧光点亮（TPA-TCF），光信号分辨率显著提升。
三种化学计量剂均展现出优异的检测性能：检测限低至1.0-37.0 nM，响应时间小于5秒，且对16种常见干扰物（包括氧化剂、阴阳离子）具有高选择性。基于三者的性能差异，团队进一步构建了便携式三标定量阵列检测平台，实现了 ClO⁻的现场快速定量检测，检测限低至1.66mM，检测值与实际值误差低于9.5%，验证了该策略的实际应用价值。
该研究成果以“Triple-Standard Hypochlorite Quantitative Array Enabled by Precise Stokes Shift Modulation in D-π-A Chemodosimeters”为题发表于《分析化学》（Analytical Chemistry）。新疆师范大学联合培养博士研究生木巴拉克・热合买提江为第一作者，中国科学院新疆理化技术研究所蔡珍珍副研究员与新疆师范大学粟智教授为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、新疆天山英才计划等项目支持。
此项工作不仅为典型氧化剂的检测提供了“大Stokes位移化学计量剂设计-多模式信号识别-现场定量检测”的完整技术方案，也为痕量有害化学物质的精准检测开辟了新路径，有望在环境应急监测、公共安全筛查等领域发挥重要作用。