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  采樣材料作為離子遷移譜、質(zhì)譜、紅外光譜、表面增強(qiáng)拉曼等痕量檢測(cè)方法的基礎(chǔ)，其采樣效率能夠直接決定檢測(cè)成敗。目前，常用的采樣材料為棉纖維、芳香聚酰胺紙、尼龍包覆玻璃纖維等，由于粘附力弱和接觸面積小，采樣效率均低于1%。為了提高采樣效率，目前主要有兩種策略：i）通過(guò)化學(xué)修飾、拓?fù)浠⒓烧掣綄臃绞教幚聿蓸硬牧媳砻妫黾悠渑c目標(biāo)物的粘附力；ii）通過(guò)濕化采樣材料，增加其與目標(biāo)物的接觸面積。然而，第一種策略的提升效果非常有限；第二種策略缺乏普適性，甚至能夠損壞被采樣的基底。“他山之石，可以攻玉”，可逆粘附水凝膠的出現(xiàn)為采樣材料領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了新的思路，這是由于其既具有現(xiàn)有兩種策略的優(yōu)點(diǎn)，如易于修飾的表面基團(tuán)、可控的溶劑加載等，又具有柔性和機(jī)械強(qiáng)度的完美結(jié)合。然而，迄今為止，以水凝膠為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的采樣材料未見(jiàn)報(bào)道。

  近日，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所竇新存研究員團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種用于高效采樣的可逆粘附水凝膠定向設(shè)計(jì)策略，即以氫鍵、配位鍵和動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)水凝膠對(duì)不同基底的粘附，以雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保障水凝膠的機(jī)械性能和可逆粘附性能。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)在水凝膠中加載比色試劑構(gòu)筑采樣和比色一體化的傳感平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)痕量典型制式爆炸物（TNT和DNT）和非制式爆炸物（S）的現(xiàn)場(chǎng)可視化檢測(cè)。

圖2 PAA/PVA-B雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的粘附機(jī)理及性能

  該研究創(chuàng)新性地將水凝膠引入采樣領(lǐng)域，定向設(shè)計(jì)合成了適用于采樣的可逆粘附水凝膠，不但具有良好的可逆粘附能力，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑場(chǎng)景的采樣和檢測(cè)一體化，為采樣材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供了新思路。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140493

作者簡(jiǎn)介：

  竇新存，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員，入選國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃-青年拔尖人才（2019年）及科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才（2022年）。現(xiàn)任新疆爆炸物安全科學(xué)自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、新疆危爆品防控工程技術(shù)研究中心主任，兼任易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)會(huì)員會(huì)主任、中國(guó)兵工學(xué)會(huì)防爆安檢專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)理事等。迄今，以第一/通訊作者在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Small等期刊發(fā)表SCI文章70余篇，授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利40余項(xiàng)，研制原創(chuàng)裝備10余種，部分實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，并入選國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展。第一完成人獲新疆科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，獲新疆“最美科技工作者”等榮譽(yù)。