L'esposizione ambientale al piombo è una delle minacce più significative per la salute pubblica a livello mondiale. Di conseguenza, affidabile, Presto, poco costoso, e sono urgentemente necessari test di piombo facili da gestire. Gli scienziati hanno ora presentato un nuovo chemosensore per il piombo nel European Journal of Inorganic Chemistry . Offre un segnale triplex al legame degli ioni piombo:un cambiamento significativo nel colore della soluzione che consente il rilevamento ad occhio nudo, e una variazione del rapporto in due bande di assorbimento/fluorescenza che consente un'analisi spettrometrica sensibile del piombo.

Il piombo è ampiamente utilizzato in una moltitudine di campi, comprese le batterie ricaricabili, benzina con piombo, applicazioni industriali, vernici, e idraulica. Sebbene la benzina con piombo sia stata vietata in molti paesi, e tubi dell'acqua di piombo non sono più in uso, il piombo è ancora un prodotto di grande importanza economica. Il piombo è uno dei più devastanti, inquinanti ambientali diffusi, soprattutto nei paesi in via di sviluppo e soglia. La sua estrazione, utilizzo, e smaltimento contaminano l'aria, suolo, e acqua, dove entra nella catena alimentare. A livelli più alti, è letale per gli adulti; i bambini piccoli sono colpiti da dosi minori.

Gli scienziati dell'Università di Jinan e dell'Accademia di scienze agrarie di Jinan (P. R. China) hanno ora progettato, sintetizzato, e caratterizzato un nuovo chemosensore per il rilevamento del piombo. Il loro nuovo approccio consente un comodo rilevamento a occhio nudo, così come per l'analisi spettrometrica sensibile dei composti di piombo.

Il sensore si basa su una molecola costituita da due elementi costitutivi:un derivato porfirinico macrociclico e un ampio sistema di anelli aromatici condensati con un'unità centrale di perilene. In presenza di piombo, si forma un complesso con due ioni piombo e due molecole sensore. Ciò induce un cambiamento significativo nel colore della soluzione:con concentrazioni crescenti di piombo, il colore cambia dal rosa baby al verde chiaro. Il chemosensore mostra una chiara relazione lineare tra l'assorbanza e la concentrazione di ioni piombo.

Inoltre, il sistema subisce grandi variazioni nel rapporto di intensità di due picchi di assorbimento e due di emissione, che consente la rilevazione raziometrica degli ioni piombo con eccellente sensibilità (limite di rilevazione:4,0×10-7 mol/litro).

Dopo il legame degli ioni piombo alle molecole sensoriali, l'emissione della porzione porfirinica è sostanzialmente spenta. Anche, le bande di assorbimento sono spostate a lunghezze d'onda maggiori rispetto a quelle della base porfirinica libera. Ciò consente un trasferimento non radiativo dell'energia di eccitazione dalla porzione perilenica donatrice alla porfirina accettore. La porzione di porfirina emette l'energia sotto forma di luce, generando una banda di fluorescenza che non si osserva nelle soluzioni delle molecole sensore libere.

I test con altri ioni metallici hanno dimostrato che il nuovo sensore è altamente selettivo per il piombo. Il gruppo, guidato da Peihua Zhu, è sicuro di offrire un modo per il rilevamento in loco e in tempo reale degli ioni di piombo nei sistemi reali. Inoltre, potrebbe essere un punto di partenza per lo sviluppo di ulteriori sensori basati sullo stesso principio.