溶剂热插层法制备荧光石墨相氮化碳量子点及其在Fe3+检测中的应用

利用溶剂热法, 基于氢氧化钾的插层作用制备了荧光氮化碳量子点(g-C₃N₄ QDs). 所获得的氮化碳量子点具有良好的水溶性和荧光稳定性. 透射电子显微镜(TEM)照片显示, 氮化碳量子点的粒径约为2.3 nm; X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)结果表明, 氮化碳量子点表面存在大量的亲水基团; 荧光发射光谱(PL)结果表明, 氮化碳量子点具有激发波长依赖性. 基于三价铁离子(Fe³⁺)对荧光氮化碳量子点荧光的猝灭现象, 构建了一种用于检测Fe³⁺的荧光传感器, 在Fe³⁺浓度为5~100 μmol/L范围内, 检测体系表现出良好的线性关系, 检出限约为0.5 μmol/L, 实现了对Fe³⁺的高效、 灵敏、 选择性检测.     

基于金纳米簇探针的荧光猝灭检测铁离子

以D-色氨酸为保护剂和还原剂, 采用水热法快速制备了具有强荧光的金纳米簇(D-Trp@AuNCs); 以其作为荧光探针, 建立了基于荧光猝灭的选择性高灵敏检测Fe³⁺的传感方法. 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)等手段对制备的金纳米簇进行了表征, 并利用荧光光谱研究了D-Trp@AuNCs的荧光性能. 结果表明, D-Trp@AuNCs具有较好的生物相容性, 其最大激发波长为370 nm, 最大发射波长为460 nm; 向金纳米簇溶液中加入Fe³⁺后, D-Trp@AuNCs的荧光发生明显猝灭, 其猝灭程度与Fe³⁺的浓度在0.3~500.0 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 检出限为33.1 nmol/L(S/N=3). 将该荧光探针用于实际水样中Fe³⁺的检测, 回收率为86.6%~106.5%.     

红色荧光碳点的制备及其对过硫酸根的检测

以对苯二胺为碳源,乙醇为溶剂,采用溶剂热法合成红色荧光碳点(R-CDs)。 通过透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对其进行表征。 合成的R-CDs粒径约为(3.63±0.20) nm。 R-CDs的最大激发和发射波长分别为480和620 nm,具有激发波长独立性,光稳定性好。 基于静态猝灭,R-CDs的荧光可以被过硫酸根(S₂O₈^2-)有效猝灭。 在2.5~120 μmol/L范围内,S₂O₈^2-的浓度与R-CDs的荧光猝灭程度呈线性关系,相关系数(R²)为0.9970,检出限为1.2 μmol/L,具有良好的选择性和高灵敏度。 同时,该荧光传感体系可应用于自来水和湖水样品中S₂O₈^2-的检测。     

氮掺杂鸡毛碳点荧光关开探针用于测定百草枯

以鸡毛和乙二胺为碳源和氮源,通过一步水热法合成强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并优化其制备和掺杂条件。该碳量子点具有良好的光学、结构性质和稳定性,平均粒径7.89 nm,荧光量子产率为14%。最大激发波长为320 nm,最大发射波长为386 nm。Hg²⁺存在条件下N-CQDs溶液的荧光被猝灭(关),添加百草枯后猝灭的荧光被恢复(开)。通过N-CQDs/Hg²⁺体系设计了荧光"关-开"方法,在最佳条件下,百草枯在0.05~1.0μg/mL范围内具有良好的线性,线性方程为ΔF=92.41X+123.31(R²=0.9989),检出限为16μg/L,加标回收率为95.3%~104.4%,RSD<3.8%。以鸡毛为原料制备的高选择性和灵敏性的荧光"关-开"探针方法可有效检测实际样品中的百草枯。     

玉米苞衣热解法制备碳点及荧光猝灭法测定Hg2+

以农业废弃物玉米苞衣为碳源,采用一步热解法制备荧光碳点(CDs),利用透射电子显微镜、红外光谱、 X射线光电子能谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等对CDs的结构和光学性能进行了表征。结果表明,制备得到的CDs呈球形,粒径约为5.5 nm,其表面富含羟基和羧基。CDs在紫外光照射下可以发出明亮的蓝色荧光。Hg²⁺对CDs溶液的荧光具有显著的猝灭作用,据此建立了检测Hg²⁺的新体系。在0～4.0μmol/L范围内,CDs溶液的荧光猝灭程度与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系,检出限为0.011μmol/L。本方法适用于自来水和湖水水样中Hg²⁺的测定。     

基于氮化碳量子点/罗丹明B系统检测汞离子的比率荧光探针

通过一步水热法,以柠檬酸和尿素为原料,制备了蓝色氮化碳量子点(CNQDs),并对CNQDs的粒径分布、元素组成、形貌结构及表面官能团进行了表征,考察了CNQDs的光谱性质。以CNQDs为母体与罗丹明B(RhB)构成比率荧光探针CNQDs/RhB,基于CNQDs/RhB(447 nm/581 nm)的荧光强度比值F₀=(F₄₄₇/F₅₈₁)的变化情况对汞离子(Hg²⁺)进行定量测定,具有高选择性和灵敏性。结果显示,该探针对Hg²⁺的检测线性范围为2～40μmol/L,检出限为1.95μmol/L。常见的阴离子和阳离子对CNQDs/Rh B检测Hg²⁺基本无影响,并对该比率型荧光探针的检测机制进行了探究。最后,将该探针应用于实际水样中Hg²⁺的检测,说明该探针具有潜在的应用价值。通过研究,对Hg²⁺的检测提供了新的思路,也预示了该荧光探针在水环境检测方面具有广阔的应用前景。     

基于牛血清白蛋白功能化金纳米棒的荧光探针测定Hg2+

建立了一种以牛血清白蛋白功能化的金纳米棒(BSA-Cys-GNRs)为荧光探针检测Hg²⁺的新方法。以半胱氨酸作为连接臂成功将牛血清白蛋白修饰在金纳米棒表面,通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱和荧光倒置显微镜等多种分析方法对材料进行表征。研究发现,在295nm波长光激发下,BSA-Cys-GNRs探针在338nm显示强荧光,而Hg²⁺能够有效地猝灭BSA-Cys-GNRs的荧光。对一系列影响猝灭效果的因素进行考察,得出pH 4.0、孵育时间5.0min为最佳检测条件。Mn²⁺、K⁺、Ni²⁺、Na⁺、Cr³⁺、Cd²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Al³⁺和Zn²⁺对BSA-Cys-GNRs的荧光信号没有明显的影响。当Hg²⁺的浓度为0.04444~8.888μmol·L^-1时,荧光猝灭效率与Hg²⁺的浓度之间存在良好的线性关系,检测限为8.08nmol·L^-1。将该方法用于环境水样中Hg²⁺的检测,回收率为98.9%~105.0%。     

基于苯并吲哚的荧光探针对Al3+的识别及应用

设计合成了一种结构简单且基于苯并吲哚衍生物的荧光探针(H),通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱研究了荧光探针H对金属阳离子的识别性能。 结果表明,在乙醇(EtOH)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液(pH=7.4) (体积比为1:1)的混合溶液体系中,荧光探针H对Al³⁺有专一性识别且不受其它金属阳离子干扰。 探针H与Al³⁺的配合比为1:1,配合常数K_a为0.52×10² mol/L,检测限为1.75 μmol/L。 探针通过荧光发射光谱对水样及食品中的Al³⁺进行了定量检测,具有一定实际应用价值。     

一种可用于检测苦味酸的水溶性共轭聚合物荧光传感器的制备及应用

制备了一种高灵敏的水溶性荧光共轭聚合物(PPE-OBS), 将其用于苦味酸的荧光检测. 利用质谱、 核磁共振波谱和红外光谱等方法对PPE-OBS进行了表征, 并对其检测苦味酸的条件进行了优化. 结果表明, 在硼酸-氢氧化钠缓冲溶液(pH=9.5)中作用20 min, 苦味酸对PPE-OBS荧光的猝灭效率最大. 在最优条件下, PPE-OBS检测苦味酸的线性范围为1.0~60 μmol/L(R²=0.999), 检出限为0.831 μmol/L(S/N=3). 将PPE-OBS制成荧光试纸用于检测环境样品中的苦味酸, 获得了较好的检测结果.     

玛卡荧光碳点的合成及用于苦味酸的荧光检测

以玛卡为碳源,采用水热法制备荧光碳点。碳点水溶液在激发波长为315 nm时,最大荧光发射波长为425 nm。在玛卡荧光碳点的磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 5.8)中,加入苦味酸,其荧光被猝灭,基于此建立了以玛卡荧光碳点为荧光探针测定苦味酸的方法。本方法检测苦味酸的线性范围为0.4~80 mmol/L,相关系数为0.9978,检出限为110 nmol/L(S/N=3),本方法线性范围宽、灵敏度高、响应快(2 min内),选择性和抗干扰能力良好。用于实际水样中苦味酸的检测,加标回收率为92.0%~110.0%,结果令人满意。     

A Smartphone-assisted Paper-based Analytical Device for Fluorescence Assay of Hg2+

Rapid, efficiency and portable detection systems in low-resource settings with limited laboratory equipment and technical expertise are urgently needed. Herein, an integrated platform composed of a paper-based analytical device and a smartphone detection system for Hg²⁺ onsite testing was developed. Nitrogen-doped carbon dots(N-CDs) were synthesized by a simple hydrothermal method using citric acid as the carbon source and ethanediamine as the nitrogen source, which gave out bright blue fluorescence under the excitation at 350 nm UV light and the absolute fluorescence quantum yield was 17.1%. The fluorescence of the prepared N-CDs can be effectively quenched by Hg²⁺. In addition, an external attachment of smartphone for illumination and external light interference was designed to trace the fluorescence signals, and a software application of Android system with simple operation program was developed to perform snapshot and image processing. The smartphone-assisted detection system was combined with the N-CDs decorated paper chip to achieve the sensitive detection of Hg²⁺ in water samples. This integrated method for reliable sensing of Hg²⁺ shows a good linear detection range of 10-800 μmol/L(R²=0.9595) with detection limit of 1.07×10^-8 mol/L.     

Organic-inorganic hybrid fluorescent sensor thin films of rhodamine B embedded Ag-SBA 15 for selective recognition of Hg (Ⅱ) ions in water

Nowadays, the rapid and effective detection of low doses of heavy metal pollutants in contaminated water is a timely challenge in environmental pollution research. In this study, a rapid and highly sensitive assay for the detection of Hg~(2+)based on quenching of metal-enhanced fluorescence of rhodamine B(RB)has been fabricated. RB and silver nanoparticle were incorporated into the mesoporous siliceous framework spin cast on a quartz glass through post-synthetic incorporation method. The morphology and crystallinity of mesoporous structure and Ag nanoparticle were characterized by transmission electron microscopy and X-ray diffraction analyses. Photoluminescence assays on the hybrid thin film of RB-Ag-SBA15 showed a high enhancement when compared to the intensity of silver free SBA15-RB in the wavelength of 575 nm. The fluorescence of RB-Ag-SBA15 thin film decreased gradually with the increase in the concentration of Hg~(2+)and the detection limits were 10.54 nmol/L. Furthermore, the fluorescence intensity increased linearly with the concentration of Hg~(2+)in the range from 1.0 ? 10à8mol/L to10 ? 10à8mol/L, with a response time of a few seconds. In addition, this system offers a high selectivity over interfering cations such as Cd~(2+) and Pb~(2+). Overall, we have developed an optical assay having a wellordered mesoporous SBA15 containing Ag-RBfor selective detection of Hg~(2+)in aqueous solution. The scheme combines the advantages of specific binding interactions between Hg~(2+)and RB molecule and optical emission properties of RB. The method is suitable for a single-shot and irreversible analytical assay in a quartz glass/microtiter plate.     

荧光素-层状双金属氢氧化物复合体的发光性能及对Fe3+的荧光识别

采用离子交换法合成了FLN/OS-LDH复合体(FLN: 荧光素, OS: 1-辛烷磺酸钠, LDH: 镁铝型层状双金属氢氧化物), 并研究了其光致发光和对Fe³⁺的识别性能. 固态时, FLN不发光, 而FLN/OS-LDH复合体呈黄绿色荧光(发射波长为565 nm), 是荧光素(FLN)的特征发射光. 在甲酰胺(FM)中可将该复合体方便剥离为胶状悬浮液, 其发射波长发生蓝移, 为绿光发射(531 nm). 研究了复合体剥离液对金属离子的荧光识别特性, 发现其对Fe³⁺的选择性识别能力很强, 远优于其它离子(Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺和Hg²⁺). 该复合体与Fe³⁺结合发生荧光猝灭现象, 可将其用作检测Fe³⁺的荧光传感器. Fe³⁺检测限为1.27×10^-7 mol/L, 猝灭常数(K_sv)为3.44×10² L/mol.     

一种钌(Ⅱ)配合物荧光探针用于半胱氨酸和高半胱氨酸的检测

为了检测半胱氨酸和高半胱氨酸,本文合成了一种基于钌(Ⅱ)配合物的荧光探针。 结果表明,该探针可实现对半胱氨酸和高半胱氨酸的较好的灵敏性和选择性检测。 在优化的实验条件下,5~35 μmol/L浓度区间,探针的荧光强度与半胱氨酸和高半胱氨酸浓度呈良好的线性关系。 其检测限分别为0.60和0.78 μmol/L。 该研究为基于钌(Ⅱ)配合物的荧光探针定量检测生物活性分子提供了一种有用的方法。     

冠醚功能化的栅控石墨烯场效应晶体管的制备及对汞离子的检测

Hg²⁺是一种具有生物蓄积性和毒性的重金属, 对环境和人类健康均可造成严重损害. 因此, 开发便捷的Hg²⁺传感器非常必要. 本文基于溶液栅控石墨烯场效应晶体管的优异性能, 通过氮硫杂冠醚的尺寸效应以及冠醚与Hg²⁺的螯合作用来特异性识别Hg²⁺, 制备了一种冠醚功能化栅极的溶液栅控石墨烯场效应晶体管(SGGT)传感器. 该SGGT传感器因其固有的信号放大功能而比传统电化学检测Hg²⁺更灵敏, 其检出限为1×10^-12 mol/L, 比传统电化学传感器降低了2~3个数量级, 在1×10^-12~1×10^-7 mol/L检测范围内, 狄拉克点的变化值与目标物浓度的对数值之间存在良好的线性关系, 同时具有极高的选择性. 对实际湖水样品的检测效果良好, 对Hg²⁺的检测标准偏差为1.10%~3.77%. 本文结果表明, 该晶体管传感器可以对Hg²⁺进行高选择和高灵敏检测.     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

Inhibition behavior of acid phosphatase, phosphodiesterase I and adenosine deaminase as tools for trace metal analysis and speciation

Simple inhibition tests are described for acid phosphatase, phosphodiesterase I and adenosine deaminase. From 23 different metals tested, the following ions affect the enzymes' activity (detection limits in 0.5 ml synthetic solution): inhibition of acid phosphatase: Hg²⁺ (0.1 mg/l) and Cu²⁺ (0.7 mg/l), inhibition of phosphodiesterase I: Be²⁺ (8 μg/l) and Cd²⁺ (0.9 mg/l), activation of phosphodiesterase I: Mg²⁺ (3 mg/l) and Zn²⁺ (2 mg/l), inhibition of adenosine deaminase: Hg²⁺ (25 μg/l), Cu²⁺ (70 μg/l) and Co²⁺ (0.8 mg/l), respectively. For phosphodiesterase the interfering effect of inhibition and activation has been investigated. In a surface water sample, matrix effects caused by complexing agents in the organic matrix suppress the inhibition. In addition to the determination of total concentrations by instrumental analysis these effects may be used for evaluation of toxic effects and speciation of the trace elements mentioned above.