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硫氮共掺杂石墨烯量子点作为荧光猝灭探针用于高灵敏度汞离子检测

DOI：10.1021/acsanm.8b02010 期刊：ACS Applied Nano Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-11-19 16:56:42
摘要： 通过葡萄糖、尿素和硫酸铵在260°C下进行高效的红外辅助热解，合成了硫氮共掺杂石墨烯量子点（SN-GQDs）。这些量子点可作为水溶液中Hg2?离子检测的高选择性探针。该红外技术还可制备氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs），并通过Hg2?离子对两者荧光（FL）猝灭灵敏度进行了对比。在10 ppb至10 ppm的整个浓度范围内，两种GQDs的荧光强度均随Hg2?离子浓度增加而递减。根据Stern-Volmer方程计算，SN-GQDs的灵敏度比N-GQDs高4.23倍。研究提出SN-GQDs检测汞离子的带间能隙结构机制：硫掺杂可与SN-GQDs边缘的酚羟基配位（形成(CxO)?Hg2?），导致光子注入路径中断或减弱，从而引发显著荧光猝灭。本工作证明SN-GQDs具有足够灵敏度，可检测饮用水中汞离子含量是否低于世界卫生组织规定的10 ppb标准。
作者： Siyong Gu，Chien-Te Hsieh，Yi-Yin Tsai，Yasser Ashraf Gandomi，Sinchul Yeom，Kenneth David Kihm，Chun-Chieh Fu，Ruey-Shin Juang
机构： Fujian Provincial Key Laboratory of Functional Materials and Applications, School of Materials Science and Engineering, Xiamen University of Technology，Department of Chemical Engineering and Materials Science, Yuan Ze University，Department of Mechanical, Aerospace, and Biomedical Engineering, University of Tennessee，Department of Chemical and Materials Engineering, Chang Gung University
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种高效、高通量的红外加热技术，用于合成硫氮共掺杂石墨烯量子点（SN-GQDs），以实现对水溶液中汞离子（Hg2+）的高灵敏度检测。

研究成果

红外辅助技术成功合成了SN-GQDs和N-GQDs用于检测Hg2+离子。SN-GQDs的灵敏度比N-GQDs高出4.23倍，使其成为环境监测和生物成像应用的有前景候选材料。

研究不足

该研究专注于水溶液中Hg2+离子的检测，在未经进一步优化的情况下可能无法直接适用于其他类型样品或环境。

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