双发射碳点协同智能手机构建用于Ag+和Cu2+的便携式荧光比色传感器

王丛丛, 周恒博, 任丽芳, 申世刚, 马会春, 董江雪

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高等学校化学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 23-33.

双发射碳点协同智能手机构建用于Ag+和Cu2+的便携式荧光比色传感器

  • 王丛丛, 周恒博, 任丽芳, 申世刚, 马会春, 董江雪
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摘要

以柠檬酸、聚乙烯亚胺和邻苯二胺为碳源,通过水热法制备了发射蓝色和黄色荧光的碳点(CDs),将上述两种CDs通过自组装构筑成双发射探针(B/Y-CDs),构建了用于水溶液中Ag+和Cu2+的可视化荧光传感器.采用高分辨透射电子显微镜、Zeta电位分析、X射线衍射谱和红外光谱对B/Y-CDs进行了表征.结果表明,B/Y-CDs的激发波长为350 nm,发射波长为465和555 nm,将Ag+引入体系后,黄色荧光强度显著降低,而蓝色荧光仅有少量减少;将Cu2+引入体系后,黄色荧光强度显著增加,而蓝色荧光强度明显降低;进一步考察了pH值、时间和温度对传感器性能的影响.在最佳实验条件下,B/Y-CDs检测Ag+的线性范围为0.05~250μmol/L,检出限为19.70 nmol/L;B/Y-CDs检测Cu2+的线性范围为0.02~200μmol/L,检出限为8.87 nmol/L.所构建的传感器具有良好的选择性,且可用于水环境中Ag+和Cu2+的检测,样品回收率分别为93.7%~105.7%和95.3%~106.6%.此外,结合智能手机上的颜色识别器app,将构建的传感器整合到智能手机平台中以记录颜色变化,实现了对水溶液中Ag+和Cu2+的快速、灵敏的可视化定量检测.

关键词

碳点 / 银离子 / 铜离子 / 荧光比率传感器 / 可视化检测

中图分类号

O657.3 / TP212 / X832

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王丛丛, 周恒博, 任丽芳, 申世刚, 马会春, 董江雪. 双发射碳点协同智能手机构建用于Ag+和Cu2+的便携式荧光比色传感器. 高等学校化学学报. 2025, 46(04): 23-33

基金

河北大学研究与创新团队项目(批准号:IT2023A03); 河北省自然科学基金(批准号:B2024201050); 国家自然科学基金(批准号:32401191)资助

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