熒光聚多巴胺納米材料的構(gòu)筑及對金屬離子檢測的應(yīng)用進(jìn)展

陳暢暢，鄧崇海，劉仁勇，2，陳麗娟，2*

（1.合肥大學(xué) 能源材料與化工學(xué)院，安徽 合肥 230601；2.皖西學(xué)院 材料與化工學(xué)院，安徽 六安 237012）

2007年，Messersmith等［1］在國際著名期刊《Science》上報(bào)道了一種聚多巴胺（Polydopamine，PDA）功能涂層的構(gòu)筑方法：將多巴胺（Dopamine，DA）在弱堿性、有氧環(huán)境下進(jìn)行自聚合即可在材料表面形成一層具有粘附性的PDA 涂層。該涂層表面還可基于邁克爾加成/席夫堿反應(yīng)進(jìn)行二次修飾，與此同時(shí)，溶液中會(huì)形成大量的PDA 納米顆粒［2-3］?；谶@一開創(chuàng)性工作，在過去10 多年里，PDA 作為三維納米顆粒、二維表面涂層/界面材料、一維聚合物和零維量子點(diǎn)材料得到了深入研究［4-7］。其中具有光致發(fā)光性能的熒光聚多巴胺（FPDA）納米材料因制備方法簡單，具有優(yōu)異的光學(xué)性能、水分散性以及生物相容性，在化學(xué)傳感、生物檢測以及生物成像等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用［8-9］。

1 聚多巴胺的結(jié)構(gòu)及光致發(fā)光性能

PDA 被認(rèn)為是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的超分子化合物，除強(qiáng)堿性（pH>13.0）溶液外，在其它溶劑中幾乎很難溶解，較難對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確表征，故PDA 的具體化學(xué)結(jié)構(gòu)至今不甚明確。同樣地，關(guān)于PDA的形成機(jī)理也是眾說紛紜，普遍觀點(diǎn)認(rèn)為DA 在堿性、有氧環(huán)境下，首先被氧化為多巴胺-醌（Dopamine-quinone），而后經(jīng)歷環(huán)化（Leukodopaminechrome）、氧化（Dopamine-chrome）、分子重排形成5，6-二羥基吲哚（5，6-Dihydroxyindole，DHI）。DHI 被認(rèn)為是形成PDA 的重要前驅(qū)體［10］。PDA 的形成機(jī)理及結(jié)構(gòu)剖析可歸納為以下觀點(diǎn)（圖1）：

（1）超分子自組裝理論，即認(rèn)為PDA是由各種前驅(qū)體（多巴胺、多巴胺-醌、DHI以及真黑素類似物等）及其寡聚物組成的超分子聚集體，其間通過諸如氫鍵、π-π 堆積作用、陽離子-π 相互作用以及電荷轉(zhuǎn)移等超分子相互作用進(jìn)行進(jìn)一步組裝［12］。

（2）氧化-自由基聚合理論，該理論認(rèn)為PDA為傳統(tǒng)意義上的高分子量聚合物［13-14］。DA易被氧化生成5，6-吲哚醌（Dopamine-chrome），DHI 和5，6-吲哚醌容易在2，4，7 位置發(fā)生支化反應(yīng)，生成豐富的二/三聚體，最終形成大分子量的寡聚物，寡聚物再通過鄰苯二酚與醌之間的反歧化反應(yīng)形成多重交聯(lián)的聚合物。

也有觀點(diǎn)認(rèn)為PDA 的結(jié)構(gòu)與天然黑色素相似，是一種非共價(jià)自組裝和共價(jià)聚合共存的化學(xué)無序結(jié)構(gòu)。天然黑色素具有極低（＜0.1%）的輻射弛豫量子產(chǎn)率，吸收的大部分能量會(huì)以非輻射形式消散，光致發(fā)光性能較弱［15］。同樣地，常規(guī)方法制備得到的PDA 在紫外光照射下幾乎不發(fā)光，或者顯示出微弱的熒光，這主要?dú)w因于PDA 微結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，PDA分子鏈的強(qiáng)烈糾纏以及平面芳香環(huán)間的π-π堆積作用均不利于熒光的發(fā)射，分子間的聚集則會(huì)導(dǎo)致熒光猝滅［16］。因此，當(dāng)前構(gòu)筑FPDA 的關(guān)鍵在于抑制DA的聚合或減弱PDA分子間的π-π堆積作用。本文以報(bào)道的FPDA合成及對金屬離子的檢測應(yīng)用為主線，綜述了近些年FPDA的研究進(jìn)展。

2 熒光聚多巴胺納米粒子的構(gòu)筑

如表1 所示，截至目前，有關(guān)FPDA 的文獻(xiàn)報(bào)道40 余篇，其構(gòu)筑方法主要包括：化學(xué)氧化法、共摻雜法、化學(xué)降解、碳化等，主要通過抑制PDA 的聚合度以及減弱分子間的π-π 堆積賦予FPDA 光致發(fā)光性能。

2.1 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是目前構(gòu)筑FPDA 的主要方法之一，化學(xué)氧化可以促進(jìn)PDA 的結(jié)構(gòu)重排，減弱 π-π 堆積以增強(qiáng)熒光。2012 年，Zhang 課題組［17］首次利用H2O2氧化DA 構(gòu)筑FPDA（圖2A），首先將DA 在三羥甲基氨基甲烷堿性溶液中（pH 10.5）于有氧環(huán)境下預(yù)聚合，然后向反應(yīng)液中加入一定量的H2O2（~2 mol/L）繼續(xù)反應(yīng)即可獲得FPDA。該材料在365 nm 紫外燈照射下發(fā)出藍(lán)色熒光，最大激發(fā)（Ex）和最大發(fā)射（Em）波長分別為440 nm 和493 nm，已成功用于細(xì)胞成像。在該體系中，DA 苯環(huán)上的鄰苯二酚基團(tuán)能快速氧化為苯醌并進(jìn)一步自組裝聚合成FPDA，研究還發(fā)現(xiàn)過量的H2O2會(huì)促使FPDA納米粒子大規(guī)模聚集從而導(dǎo)致熒光猝滅。因此，有必要精確控制H2O2的使用量。2018 年，Pang 等［39］利用無花果蛋白酶（Ficin）作為類過氧化物酶與 H2O2共同作用氧化DA 制備得到FPDA（Ex=400 nm，Em=476 nm），并成功用于DA的選擇性響應(yīng)檢測，最低檢出限為5.5 nmol/L。

圖2 氧化法示例Fig.2 Examples for oxidation method

H2O2是最常用的強(qiáng)氧化劑之一，但高危害性限制了其應(yīng)用。近些年來，研究人員致力于尋找可替代性的無毒或毒性小的氧化劑，如：MnO2和CoOOH 納米片。如圖2B所示，2016年，Kong等［26］在酸性環(huán)境下（pH~5.0），利用MnO2將DA氧化為多巴胺醌的衍生物而后聚合成FPDA，該FPDA于Ex=400 nm/Em=485 nm 處的熒光強(qiáng)度最強(qiáng)。在該體系中，MnO2的氧化能力扮演著重要的角色，是DA 氧化聚合的誘導(dǎo)因素。然而，當(dāng)有谷胱甘肽（GSH）存在時(shí)，GSH 會(huì)優(yōu)先與MnO2發(fā)生氧化反應(yīng)，將MnO2還原成Mn2+，此時(shí)DA 被MnO2氧化聚合為FPDA 的程度受到抑制，從而導(dǎo)致FPDA 的熒光強(qiáng)度減弱。利用該特點(diǎn)可以構(gòu)筑GSH 傳感器，該傳感器檢測GSH 的線性范圍為0~350 μmol/L，最低檢出限為1.5 μmol/L。與之相似，2019 年，杜方凱等［49］以DA 為原料，MnO2為氧化劑制備的水溶性FPDA 在Ex=415 nm/Em=458 nm 處獲得了最強(qiáng)的熒光信號，將所構(gòu)筑的增強(qiáng)型熒光探針用于乙酰膽堿酶的選擇性檢測，最低檢出限為0.14 mU/mL。2017 年，Zhao 等［31］將CoOOH 納米片與DA 混合，利用CoOOH 納米片的氧化性使DA 發(fā)生氧化形成多巴胺醌的衍生物進(jìn)而自聚合形成FPDA（圖2C），該熒光納米材料的粒徑為10~50 nm，在Ex=400 nm/Em=500 nm下的熒光最強(qiáng)。該文基于CoOOH納米片與抗壞血酸（AA）之間的氧化-還原反應(yīng)構(gòu)筑了AA 傳感器：無AA 時(shí)，DA 被CoOOH 納米片氧化成多巴胺醌衍生物，繼而自聚合形成FPDA，熒光強(qiáng)度高；存在AA 時(shí)，CoOOH 納米片被AA 還原成Co2+失去氧化性，此時(shí)DA 的氧化自聚合受到抑制，熒光強(qiáng)度減弱。該傳感器對AA 的最低檢出限為4.8 μmol/L。除上述氧化劑外，2018 年，Yin 等［40］利用NaIO4和NaBH4的氧化-還原性調(diào)節(jié)PDA 表面化學(xué)制備出的FPDA 在Ex=380 nm/Em=455 nm處發(fā)出強(qiáng)藍(lán)光，量子產(chǎn)率達(dá)5.10%，基于FPDA酚羥基與Fe3+之間的配位作用，將FPDA用于Fe3+的選擇性檢測，得到的最低檢出限為0.15 μmol/L。2022 年，Li等［54］以KMnO4為氧化劑，氧化DA 形成多巴胺醌衍生物而后發(fā)生自聚合制備得到FPDA，如圖2D 所示。得到的FPDA 呈球形，粒徑在4 nm 左右，并在Ex=400 nm/Em=480 nm 處發(fā)射藍(lán)光?；谠揊PDA 構(gòu)建的無標(biāo)記、靈敏測定丁酰膽堿酯酶（BChE）活性的熒光生物傳感器的線性范圍為0.5~200 U/L，最低檢出限為0.047 U/L。

化學(xué)氧化法可有效縮短FPDA 的合成時(shí)間，但需控制體系中氧化劑的種類和用量。有研究表明：隨著氧化劑用量的不斷增多，熒光信號不斷下降，過量氧化劑的使用將導(dǎo)致熒光信號猝滅。這可能是由于粒子之間的大規(guī)模聚集導(dǎo)致［57，61］。

2.2 共摻雜法

與化學(xué)氧化法相比，共摻雜法構(gòu)筑FPDA 更為簡便。該法通過在多巴胺的自聚合過程中摻雜其他組分反應(yīng)物干擾多巴胺的自聚合，以達(dá)到減弱PDA 內(nèi)部分子堆積，調(diào)控納米粒子尺寸及增強(qiáng)熒光的作用，并在一定程度上提高FPDA 的熒光強(qiáng)度和量子產(chǎn)率。但該方法一般要求摻雜組分具有氨基（-NH2）或巰基（-SH）等官能團(tuán)，能夠參與或干擾DA 的自聚合反應(yīng)。如圖3A 所示，2015 年，Liu 等［22］在DA 的自聚合體系中摻雜超支化聚合物聚乙烯亞胺（PEI），由于PEI 中的-NH2與PDA 中的DHI 等氧化產(chǎn)物之間可發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)進(jìn)而削弱PDA 分子內(nèi)和分子間的相互作用，故可減小PDA的顆粒尺寸，形成熒光更強(qiáng)的 FPDA（Ex=380 nm/Em=526 nm）。該材料在365 nm 紫外燈下發(fā)出綠色熒光，并被成功用于細(xì)胞熒光成像。同年，Zhao 等［23］也通過將PEI 摻雜入DA 的自聚合體系得到熒光PDA-PEI（Ex=400 nm/Em=520 nm），通過研究該熒光材料對金屬離子的識(shí)別能力，發(fā)現(xiàn)Ni2+、Fe3+以及Cu2+能夠有效猝滅PDA-PEI 的熒光。其原因在于，PDA-PEI 中PDA 上的兒茶酚基團(tuán)以及PEI 中的-NH2與Fe3+、Cu2+之間發(fā)生了相互作用從而改變了PDA-PEI 的電子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致熒光猝滅。該研究還發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e3+與PDA-PEI 中兒茶酚基團(tuán)的相互作用強(qiáng)于-NH2，而Cu2+與-NH2的相互作用強(qiáng)于兒茶酚基團(tuán)。Zhong等［50］通過優(yōu)化PEI的分子量、PEI 與DA 的質(zhì)量比、反應(yīng)介質(zhì)的pH 值等條件獲得了量子產(chǎn)率為12.5%，顆粒尺寸為（9.4 ±2.2）nm 的PDA-PEI（Ex=380 nm/Em=530 nm）。該P(yáng)DA-PEI 可實(shí)現(xiàn)對Cu2+的高選擇性和高靈敏度檢測，線性檢測范圍為0.001 6~80 μmol/L，最低檢出限為1.6 nmol/L。2023 年，Li 等［59］利用Cu2+猝滅PDAPEI 構(gòu)筑了無熒光的PDA-PEI/Cu2+配合物，該配合物具有催化氧化能力，可以作為一種模擬過氧化物納米酶將無色的3，3'，5，5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）氧化為藍(lán)色的oxTMB，并通過oxTMB 的內(nèi)部過濾作用進(jìn)一步導(dǎo)致熒光猝滅。由于草甘膦（Glyphosate）可與PDA-PEI/Cu2+配合物中的Cu2+形成更穩(wěn)定的Glyp-Cu2+配合物，從而可使PDA-PEI 的熒光信號明顯恢復(fù)，同時(shí)PDA-PEI/Cu2+配合物的過氧化物酶模擬活性受到阻礙，無法使TMB 氧化為oxTMB，故無顯色反應(yīng)?；谶@一原理，該研究構(gòu)建了一種新穎且方便的“turn-off”比色和“turn-on”熒光傳感平臺(tái)，用于草甘膦的雙模式檢測。

圖3 共摻雜法示例Fig.3 Examples of conjugation method

除PEI 外，GSH 由于分子上的-NH2/-SH 可與PDA 之間發(fā)生邁克爾加成/席夫堿反應(yīng)，也可參與PDA 粒子尺寸的調(diào)控，并通過減弱PDA 分子內(nèi)部的π-π 堆積獲得FPDA。2018年，Chen 等［43］利用GSH與DA 的一步共混法制備了FPDA（圖3B）。在該工作中，只需調(diào)節(jié)DA 和GSH 混合物水溶液的pH 值即可觸發(fā)反應(yīng)，制備得到的FPDA 呈均勻的球形狀態(tài)，顆粒尺寸在3 nm 左右，在365 nm 紫外燈下呈現(xiàn)出藍(lán)綠光，量子產(chǎn)率為15.6%。將該熒光納米粒子用于Cu2+和Fe3+的檢測，檢出限分別為0.73 μmol/L 和0.66 μmol/L。

此外，通過對DA 進(jìn)行修飾引發(fā)聚合獲得FPDA 也是摻雜的方法之一，如圖3C 所示，Xiong 等［19］利用多巴胺上-NH2與戊二醛和甘氨酸之間的反應(yīng)，使用冰NaBH4還原反應(yīng)液后，再以氨溶液引發(fā)聚合，使得巰基乙醇終止聚合反應(yīng)得到多巴胺衍生的FPDA納米粒子。該FPDA納米粒子實(shí)際為聚多巴胺的預(yù)聚物，數(shù)均分子量和重均分子量分別為1 505和1 713，呈現(xiàn)窄分子量分布的特征，該粒子在365 nm 紫外燈下發(fā)射藍(lán)綠光（Ex=360~440 nm/Em=485 nm），量子產(chǎn)率為16.2%。該FPDA對Fe3+具有選擇性響應(yīng)，最低檢出限為0.1 μmol/L。除此之外，被cRGD 肽鏈和G 蛋白偶聯(lián)受體120（GPR 120）抗體功能化的FPDA 還可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)活細(xì)胞成像以及膜蛋白標(biāo)記的功能。該研究表明：通過抑制多巴胺的聚合度，可以有效改善聚多巴胺分子內(nèi)的π-π堆積作用，增強(qiáng)FPDA的熒光發(fā)射。

除上述的PEI［22-23，50］、GSH［43］可以摻雜入DA 的自聚合體系獲得FPDA 外，甘氨酸［19］、淀粉［47］、DNA［55］、葉酸［56］、葡萄糖［58］等也可參與到DA 的自聚合中，用以調(diào)控PDA 分子內(nèi)的堆積狀態(tài)，獲得具有熒光特性的納米粒子。

2.3 化學(xué)降解法

不同于以上兩種由小分子DA 合成得到FPDA 的方法，化學(xué)降解法是通過減小PDA 納米粒子的尺寸，減弱分子自組裝堆積程度獲得FPDA。2015年，Lin等［24］利用DA在NaOH溶液中的氧化自聚合制備PDA，再利用H2O2在NaOH 溶液中產(chǎn)生的羥基自由基誘導(dǎo)PDA顆粒降解，獲得了平均粒徑為（22±3） nm的低聚物，如圖4A 所示。研究表明：部分羥基自由基可將PDA 降解成羥基多巴胺，剩余部分則與PDA 形成氫鍵以減少PDA 的π-π 堆積作用并增強(qiáng)熒光，進(jìn)而獲得FPDA。該體系制備得到的FPDA 在365 nm 紫外燈下發(fā)射藍(lán)光（Ex=330 nm/Em=440 nm），量子產(chǎn)率為1.20%，可用于Fe3+的檢測［24］，也可用于構(gòu)建“on-off-on”型熒光探針檢測Ag+和GSH［57］。同樣的，2021 年，Li等［52］在堿性環(huán)境下，利用DA的自聚合制備PDA，然后向反應(yīng)液中加入H2O2和NaOH（圖4B），利用產(chǎn)生的羥基自由基誘導(dǎo)PDA 顆粒降解，得到了粒徑約4.8 nm均勻分布的球形FPDA，其在365 nm紫外燈下發(fā)射亮藍(lán)色熒光（Ex=340 nm/Em=435 nm），量子產(chǎn)率為2.20%。在該體系中，魚精蛋白（Protamine）的存在可誘導(dǎo)FPDA 粒子的聚集導(dǎo)致熒光猝滅，胰蛋白酶（Trypsin）的加入又可使得熒光恢復(fù)。這主要是因?yàn)橐鹊鞍酌缚墒刽~精蛋白發(fā)生水解，使得FPDA 粒子的聚集作用得到抑制，熒光恢復(fù)?；诖藰?gòu)筑的胰蛋白酶傳感器具有較好的選擇性，檢測的線性范圍為0.01~0.1 μg/mL，最低檢出限為6.7 ng/mL。

圖4 化學(xué)降解法示例Fig.4 Examples of chemical degradation method

2.4 碳化法

相比于上述3種較為溫和的方法，碳化法構(gòu)筑FPDA一般需要在高溫（水熱合成）或強(qiáng)酸（如濃硫酸）環(huán)境下進(jìn)行。2013年，Qu等［18］以DA為前驅(qū)體采用一步水熱合成法（180 ℃，6 h）制備得到FPDA，粒徑尺寸3.8 nm 左右。粒子的晶格間距為0.325 nm，接近石墨的（002）面，表明該條件下可實(shí)現(xiàn)DA 的碳化。該碳點(diǎn)在最大發(fā)射波長400 nm 處的熒光量子產(chǎn)率可達(dá)6.40%，其表面帶有大量的兒茶酚官能團(tuán)，可被Fe3+氧化為苯醌結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致熒光猝滅。在該FPDA-Fe3+體系中加入DA 時(shí)，由于部分Fe3+與DA 反應(yīng)，從而可減弱其對FPDA 的熒光猝滅效應(yīng)，基于此可分別構(gòu)筑Fe3+和DA 的熒光傳感器，最低檢出限分別為0.32 μmol/L 和68 nmol/L。2017年，Zhao等［29］選用DA、檸檬酸和過硫酸銨為前驅(qū)體，通過一步水熱合成法（180 ℃，24 h）在酸性環(huán)境下制備得到了發(fā)射綠光的FPDA（Ex=331 nm/Em=495 nm），其平均粒徑為3.02 nm，量子產(chǎn)率約93.0%。該FPDA 對Cr6+具有選擇性識(shí)別能力以及快速響應(yīng)性，響應(yīng)時(shí)間為 0.01 s，最低檢出限為1.0×10-11mol/L。

2.5 其他方法

除上述方法外，紫外線照射、微等離子體電化學(xué)處理等方法也可構(gòu)筑FPDA。2014 年，Quignard等［21］報(bào)道了利用紫外光（UVA 范圍：（365 ± 40） nm）照射制備FPDA 的方法。以紫外光照射PDA 中未環(huán)化的兒茶酚胺可使其發(fā)生光氧化、環(huán)化形成熒光單元（DHI）從而增強(qiáng)熒光。2018年，Wang等［45］利用微等離子體電化學(xué)方法調(diào)節(jié)DA 氧化聚合的形成過程，制備出尺寸均勻（約3.1 nm）和良好發(fā)光性能的FPDA。所得FPDA 在Ex=360 nm/Em=440 nm 下達(dá)到最大熒光強(qiáng)度，量子產(chǎn)率為0.58%，該方法構(gòu)筑的FPDA對U6+具有選擇響應(yīng)性，最低檢出限為2.1 mg/L。

3 熒光聚多巴胺納米粒子對金屬離子的檢測

FPDA 中的兒茶酚基團(tuán)與眾多金屬離子具有強(qiáng)螯合作用，兩者間的配位作用可使FPDA 電子結(jié)構(gòu)改變并導(dǎo)致熒光信號變化。目前已基于FPDA 構(gòu)筑了可檢測Fe2+［62］、Fe3+［18-19，24-25，40，43］、Cu2+［43，50，55］、Hg2+［56］、Zn2+［28］、Cr6+［29］、Al3+［37］、U6+［45］、Ag+［57］的熒光探針，且絕大多數(shù)是“turn-off”型熒光探針。

以Cu2+“turn-off”型熒光探針為例，Liu 等［55］以DNA、DA 及PEI 為原料，系統(tǒng)研究了不同DNA 序列對合成的FPDA 熒光強(qiáng)度的影響（圖5A）。結(jié)果表明，DNA 介導(dǎo)形成的FPDA 顆粒均具有良好的穩(wěn)定性和水分散性，尤其是序列長度為10 的多胞嘧啶（poly-C）能有效提高FPDA 的熒光強(qiáng)度。所合成的FPDA 對Cu2+有明顯的選擇性（Cu2+的加入將導(dǎo)致熒光明顯猝滅），而其他金屬離子不會(huì)引起熒光強(qiáng)度變化。基于此，該研究構(gòu)筑了Cu2+“turn-off”型熒光探針，該探針對Cu2+的最低檢出限為0.03 μmol/L，可應(yīng)用于海水中Cu2+的檢測。為了提高方法的實(shí)用性和便捷性，他們還設(shè)計(jì)了一種含有FPDA的試紙用于Cu2+的可視化檢測。此外，他們將FPDA 負(fù)載于淀粉膜中構(gòu)筑了一種可同時(shí)檢測和去除Cu2+的吸附材料，在較寬的Cu2+濃度范圍（20 ~ 300 μmol/L）內(nèi)具有較高的去除率（≥99.41%）。

圖5 Cu2+ “turn-off”型熒光探針［55］（A）及 Zn2+ “turn-on”型熒光探針［28］（B）Fig.5 Cu2+“turn-off”fluorescent probe［55］（A） and Zn2+“turn-on”fluorescent probe［28］（B）

2016 年，Liu 等［28］報(bào)道了一種基于FPDA 材料的“turn-on”型熒光探針用于Zn2+檢測，如圖5B 所示。該體系中，磁性納米氧化鐵（Fe3O4）顆粒作為模擬過氧化物酶，在溫和條件下催化氧化DA 制備得到FPDA，該體系中僅用5 mmol/L H2O2即可比擬傳統(tǒng)2 mol/L H2O2的氧化效果。所制備的FPDA 在360 nm 紫外燈照射下不發(fā)光，在Ex=480 nm/Em=530 nm 處發(fā)射黃綠光，量子產(chǎn)率為1.00%。加入Zn2+后，F(xiàn)PDA 在480 nm 波長激發(fā)下不發(fā)光，而在360 nm 波長激發(fā)下發(fā)射藍(lán)光，且熒光強(qiáng)度隨Zn2+濃度呈線性增長，該探針對Zn2+的最低檢出限為60 nmol/L，其選擇性被認(rèn)為可能與反應(yīng)過程中的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移有關(guān)。

4 結(jié)論與展望

本文總結(jié)了2012 年至今有關(guān)FPDA 納米材料的構(gòu)筑策略、形態(tài)、發(fā)光性能及其在金屬離子識(shí)別和檢測中的應(yīng)用。FPDA 納米材料已取得了令人矚目的研究進(jìn)展，但未來仍有一些問題需要深入研究。一方面，由于缺乏精確、詳細(xì)的FPDA 微觀結(jié)構(gòu)表征信息，其熒光產(chǎn)生機(jī)制仍不清楚；另一方面，由于FPDA 材料的形態(tài)未得到很好的控制，可能導(dǎo)致亮度和擴(kuò)散系數(shù)不均勻，限制了其在生物定量成像中的應(yīng)用。相信這些短板在未來都能補(bǔ)齊，F(xiàn)PDA 材料也會(huì)被開發(fā)出更多優(yōu)異的性能以拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。