近日，深圳大學高等研究院李正老師在美國化學會分析傳感頂級期刊ACS Sensors（2020最新IF=7.33，中科院升級版大類化學一區，小類分析化學一區）發表有關博物館痕量污染氣檢測的研究論文，並入選當期期刊補充封面（Supplementary Cover）。文章標題為“Ultrasensitive Monitoring of Museum Airborne Pollutants using a Silver Nanoparticle Sensor Array”。
揮發性大氣污染物在日常生活中普遍存在，不僅對人體產生危害，而且對非生命物質如博物館文物也會產生不可逆的破壞。由於缺乏生命體的修復機制，文物對污染氣的容許接觸限值比人體承受範圍還低2-4個數量級。囙此，對文物環境中低濃度（ppb級別）污染氣的原位檢測科技的開發具有較大意義。傳統色譜、質譜及光譜法均無法實現大規模博物館環境的即時監測。李正通過研究發現，不同配體包覆的由10 nm尺徑銀納米顆粒構成的固態傳感薄膜點對腐蝕性氣體（硫化氫、臭氧、二氧化硫、醛、脂肪酸等）有高度特异性響應，反應機理起源於納米顆粒表面質子化或氧化還原反應在氣固介面引發的納米顆粒聚集生長，導致由表面等離子共振性質（LSPR）改變引起的RGB視覺化顏色訊號。據此傳感機制，論文開發了由15個元素點構成的化學傳感陣列作為一類“光電子鼻”器件，探討了對已知實驗環境中不同濃度（0.01-1 ppm）和種類（12種）污染氣響應的動力學曲線，初步驗證了由不同材質的印製書籍紙張（如竹漿紙、膠版紙等）長期保存釋放的揮發氣所引起的不同反應圖案，可利用化學計量學方法區分各類紙張。該類氣體傳感微器件具有體積小、成本低、易於部署等優勢，有望運用到館藏古籍微環境（如陳列櫃、畫框等）中，對文物的年代、材質、品質等因素進行無損快速分析。
另外，李正老師近期受邀在Nanoscale Advances（Nanoscale姊妹新刊，IF待定）撰寫有關植物疾病納米診斷工具的微綜述論文，標題為“Agricultural Nanodiagnostics for Plant Diseases: Recent Advances and Challenges”。文章回顧了近五年來興起的幾類農業即時診斷工具如微陣列針貼片（快速便捷、微創）、納米孔測序（結果準確但費時昂貴）、納米化學生物感測器（無創，但納米材料毒性未知）、可穿戴納米電子器件（即時資料，但易受環境干擾）等，分析各自科技的優缺點，引用了其求學期間海外課題組的近期研究工作（Li，Z. et al. Nat. Plants 2019，5，856-866；Paul，R. et al. ACS Nano 2019，13，6540-6549），並在論文最後展望了未來該類診斷工具在農學領域的發展前景和研究價值。李正老師為論文第一作者，美國北卡州立大學化學與生物工程系Qingshan Wei教授為論文通訊作者。
兩項工作均以深圳大學高等研究院為論文第一署名組織。研究工作得到了廣東省聯合基金青年項目和廣東省教育廳青年人才創新項目的支持。
文章連結：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.0c00583
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/na/c9na00724e#！pAbstract