近日，南华大学甄德帅教授课题组在《Biosensors & Bioelectronics》（中科院1区, Top, IF= 10.5）杂志上发表了题为“A covalent organic polymer fluorescent probe for highly selective and sensitive UO₂²⁺ detection in water and food samples”的学术论文，这是课题组近期在荧光检测UO₂²⁺领域取得了新进展。甄德帅为第一作者，刘钰为通讯作者，南华大学为第一单位和通讯单位。

铀是一种重要的核能原料和乏燃料中的关键放射性元素，在放射性废水中通常以铀酰离子（UO₂²⁺）的形式存在，易通过食物链传递给高等生物，对生态环境和人类健康都有重大风险。因此，探索环境友好、高效的UO₂²⁺检测技术至关重要。共价有机聚合物（COP）凭借强共价连接、合成简单及功能可调等优势，在荧光传感、气体分离、癌症治疗、环境修复等领域展现出巨大应用潜力。众所周知，偕胺肟官能团由于其对UO₂²⁺的高亲和力而成为COP后修饰的首选。然而，偕胺肟基多孔纳米材料的合成通常耗时且后修饰复杂，导致产率和结晶度降低。此外，偕胺肟类配体对铜离子和钒离子也表现出较高的亲和力，使得其选择性不理想。

方案1：TT-COP合成及其UO₂²⁺检测示意图。

本研究通过TMB与Tp单体进行一步席夫碱缩合反应，创新性地开发了新型共价有机聚合物荧光探针（TT-COP）。该材料不仅具有优异的热力学稳定性、亲水性、合成重现性和荧光稳定性，更实现了卓越的传感性能：与UO₂²⁺的反应在5 min内达到平衡，且在0.05-1.00 μM浓度范围内呈现良好线性响应，检测限达35.75 nM。研究表明，UO₂²⁺与TT-COP中的亚胺键和羟基发生配位作用，抑制分子内电荷转移（ICT）过程导致其强荧光发射有效猝灭。此外，TT-COP检测结果与高精度ICP-MS测量值高度吻合。充分证明了TT-COP在食品安全、环境监测及健康评估领域的广阔应用前景。

甄德帅教授课题组依托学校核医特色、环保优势，聚焦“典型环境污染物的健康危害及有效防控”，长期从事核素铀的研究工作。此次成果是该课题组继Analytical Chemistry, Applied Catalysis B: Environmental, Food Chemistry, Chinese Chemical Letters, Chemical Engineering Journal, ACS Applied Materials Interfaces, Sensors and Actuators B-Chemical等国际知名期刊之后发表的又一重要研究成果，积极为生态环境保护、食品安全和人民健康贡献力量。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117950