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基于荧光共振能量转移(FRET)的石墨烯量子点与碳纳米点用于重金属离子检测
摘要: 我们展示了一种基于荧光共振能量转移(FRET)的新型光学传感系统的开发,用于高效检测重金属污染物。该研究中的传感系统由作为供体的石墨烯量子点(GQDs)和作为受体的碳纳米点(C-Dots)组成。当这些荧光纳米点处于FRET作用距离内时,供体GQDs的荧光会通过非辐射能量转移至受体C-Dots而被猝灭。通过时间分辨光致发光光谱研究测量荧光寿命,以验证基于混合纳米点传感器系统的FRET效能。当逐步向该传感器系统中添加砷(As5+)和汞(Hg2+)等重金属时,所研究的FRET信号出现显著降低。通过紫外-可见吸收光谱、红外光谱、稳态及时间分辨光谱,深入研究了GQDs与C-Dots之间的分子相互作用机制。
关键词: 荧光共振能量转移,碳纳米点,金属离子,传感器,石墨烯量子点
更新于2025-11-19 16:46:39
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基于具有嗪基修饰孔道的荧光Zn-MOF对Fe3?、Cd2?和CH?Cl?的高选择性检测
摘要: 作为化学传感剂,设计和合成灵敏且选择性强的发光材料是荧光检测的基本目标?;诮鹗粲谢蚣埽∕OFs)具有高孔隙率、大比表面积和优异光致发光性能的特点,本研究系统考察了微孔嗪功能化MOF(TMU-16)分散于不同金属离子和溶剂中的发光特性。该材料展现出卓越的发光发射性能,能以高选择性、优异灵敏度(响应时间<1分钟)检测Fe(III)和Cd(II)离子——加入Fe3?时发射强度猝灭,加入Cd2?时则增强。在DMF溶剂中,TMU-16对Fe3?/Cd2?的检测限分别低至0.2和0.5微摩尔。研究还发现其他金属离子对该MOF识别Fe3?和Cd2?的荧光强度干扰极小。此外,TMU-16呈现显著的溶剂依赖性发光光谱,在二氯甲烷中发射强度大幅提升。更重要的是,这是首个兼具选择性检测Fe(III)、Cd(II)离子及CH?Cl?等小分子功能的多功能荧光MOF基传感材料范例。
关键词: 小分子、金属离子、发光、传感、金属有机框架、检测
更新于2025-11-19 16:46:39
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单宁酸衍生化的石墨相氮化碳量子点作为铜(II)介导的抗坏血酸"开-关-开"型荧光纳米探针
摘要: 采用微波辅助水热法制备了荧光标记的单宁酸(TA)衍生石墨相氮化碳量子点。所得量子点呈现蓝色荧光(最佳激发/发射波长为350/452 nm),量子产率高达约44%。掺入的TA赋予其荧光开关特性:极低浓度的Cu(II)可使荧光猝灭,而抗坏血酸(AA)能使其恢复。推测AA促使Cu(II)转化为Cu(I)。基于此发现,设计了一种检测AA的荧光分析法。该探针对AA的检测限为50 pM,线性分析范围为0.1至200 nM。通过实测样品和加标样品验证了该探针的分析适用性。
关键词: 荧光恢复、金属离子、石墨纳米片、生物分子、多酚类化合物、光学探针、量子点
更新于2025-10-22 19:40:53
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一种由金属离子调控的荧光点亮型银纳米簇信标及其在端粒酶活性检测中的应用
摘要: 近年来,DNA模板银纳米簇(DNA-AgNCs)已被广泛研究。如何增强DNA-AgNCs的荧光发射仍是探索热点。本研究报道了金属离子诱导DNA-AgNCs荧光增强的新发现,该增强效应高度依赖于DNA链的一级序列与二级结构?;诖?,我们开发了一种无标记的银纳米簇分子信标(MB)用于端粒酶活性检测:在磷酸盐缓冲液中无荧光的MB-AgNCs遇Mg2?会产生显著红色荧光,而当MB发夹结构打开时Mg2?对其微弱荧光影响有限。端粒酶引物(TP)经端粒酶延伸后通过链置换反应使MB解旋,根据两种DNA模板产生的银纳米簇荧光强度差异实现端粒酶活性检测。该MB-AgNCs传感平台为端粒酶活性检测提供了简便低成本方法,在构建经济型生物分子检测探针方面展现出重要潜力。
关键词: 端粒酶检测、DNA、荧光增强、银纳米簇、金属离子
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于罗丹明的新型比色和荧光双通道传感器用于检测Cu2?及Co2?/三价金属离子及其AIRE活性
摘要: 设计并制备了一种含香豆素基团的罗丹明腙类化合物1。该化合物在甲醇溶液中表现出对Co2?和三价金属离子的高选择性荧光增强响应,但在近纯水介质中特异性识别Al3?,并进一步应用于活细胞内Al3?的监测。此外,化合物1在甲醇或水溶液中均可作为Cu2?的比色探针。值得注意的是,该传感器在混合水/甲醇体系中还展现出聚集诱导比率发射(AIRE)特性。
关键词: 细胞成像、香豆素、荧光探针、聚集诱导比率发射、金属离子、罗丹明
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有长波长光致发光的碳点中的光诱导电子转移
摘要: 碳点因其独特的光学特性(如激发波长无关的发射)常被研究。研究还表明碳点在不同情况下会发生电子转移。本研究旨在探究碳点光致发光与电子转移的特性。本文报道了具有长波长光致发光碳点的制备与表征。实验首次发现这些碳点在接触金属离子时会出现淬灭现象,且淬灭程度与金属的还原电位成正比。通过研究这种依赖金属离子还原电位的淬灭特性,证实了碳点中胺基团与金属离子之间发生的碰撞电子转移。因此,这些碳点的光致发光直接与其表面有机官能团相关。
关键词: 淬灭、电子转移、光致发光、碳点、金属离子
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于磁性纳米球负载金纳米颗粒和CdSe/ZnS量子点的DNA酶介导Pb(II)离子比率荧光检测法
摘要: 基于量子点的内滤效应机制,构建了一种用于铅离子(Pb(II))检测的比率荧光纳米探针。绿色发光量子点与DNA底物(DNA2)偶联作为供体提供绿色荧光,而金纳米颗粒与DNA酶(DNA1)结合作为受体淬灭绿色荧光。同时,Fe3O4纳米球作为磁性基底促进分离过程,红色荧光作为"内参"消除背景信号。当存在Pb(II)离子时,DNA1特异性识别并捕获Pb(II)离子并增强催化活性,可切割DNA2并"开启"绿色荧光(I540),而红色荧光(I630)保持不变。通过I540/I630比值反映体系中Pb(II)离子浓度,实现对九种不同金属离子中Pb(II)离子的定量选择性检测。最优条件下,该比率荧光检测法在10-100 ng mL-1范围内呈现良好线性关系(R2=0.98),检出限(LOD)为1.79 pg mL-1(S/N=3,n=3,±3.8%)。相比非比率信号评估方法,该荧光纳米探针对Pb(II)离子检测具有更高的灵敏度和准确性。
关键词: 荧光纳米探针、内规则、磁分离、茶叶样品、金属离子、内滤效应
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于多种金属离子比色识别的发光硫量子点。
摘要: 采用硫代硫酸钠的经典化学方法合成了发光硫量子点(Sdots),其中原位生成的元素硫通过氢氧化钠蚀刻处理。与先前报道的块状硫蚀刻技术相比,该方法显著缩短了Sdots的合成时间。所制备的Sdots表现出激发依赖性光致发光(量子产率2.5%)、紫外光照射下的光稳定性、优异的水介质分散性以及数周后的持续稳定性。值得注意的是,反应过程中PEG-400氧化未产生干扰发射。随后将该Sdots作为双功能探针用于金属离子检测:荧光法显示其对Co2?具有优先选择性;而单一Sdots探针可通过加入待测物后立即显现的颜色变化,比色区分Co2?、Cr??和Pb2?等多种金属离子。借助色调图像和色调光谱(或直方图)展示了Sdots的颜色变化,这将有助于开发基于Sdots的便携式检测设备。本研究为这种新兴领域的发展做出贡献,该单元素纳米材料有望成为发光金属纳米材料的替代选择。
关键词: 比色识别、光致发光、色调、硫代硫酸钠、Sdots(半导体量子点)、金属离子
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用废茶制备开关型荧光碳点:其特性、抗氧化性及对实际样品中CrO42?、Fe3+、抗坏血酸和L-半胱氨酸的选择性检测
摘要: 本工作报道了一种经济环保的植物基水热法,以废弃茶提取物为碳源,一锅法绿色合成了水溶性碳点(Tea-CDs)。通过紫外-可见光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电镜、X射线光电子能谱和X射线衍射对合成的Tea-CDs进行了表征。研究发现,Tea-CDs可在体外清除羟基自由基和超氧阴离子自由基。此外,Tea-CDs在紫外光(λex=365 nm)下呈现明亮的蓝色荧光,且该荧光可被CrO4 2-和Fe3+离子有效猝灭。同时,Tea-CDs-CrO4 2-和Tea-CDs-Fe3+体系的荧光可通过抗坏血酸(AA)和L-半胱氨酸(L-Cys)再次轻松恢复。作为Tea-CDs的"开-关-开"型荧光纳米传感器,实现了对CrO4 2-、Fe3+、AA和L-Cys的灵敏检测,表明Tea-CDs的荧光强度与所有待测样品浓度均呈现良好线性关系。最终,该传感器成功检测了市售实际样品中的CrO4 2-、Fe3+、AA和L-Cys,回收率令人满意。所制备的传感器具有成本低廉、操作简单、灵敏度高、选择性好等显著优势。
关键词: 碳点、废茶、L-半胱氨酸、抗坏血酸、开关型荧光纳米传感器、金属离子
更新于2025-09-24 03:26:20
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基于等离子体共振能量转移的选择性超灵敏光纤纳米传感器
摘要: 光纤端面涂覆纳米结构可实现超微型高灵敏度(生物)化学传感器的开发。目前已报道的传感器存在特异性不足和制备工艺重现性差的问题。本研究证明,通过将常规多模光纤端面改造成表面等离子体共振能量转移(PRET)天线界面,可解决特异性难题。我们开发了一种低成本化学方法,能以可控且可重现的方式在光纤端面固定金纳米颗粒。由于PRET是一种仅当纳米颗粒共振波长与目标参数匹配时才会发生的纳米光谱效应,我们的纳米传感器具有高度选择性。以水中皮摩尔级铜离子的选择性检测为例,该传感器灵敏度比现有最先进技术高出1000倍。本纳米传感器的另一优势在于检测系统简单——仅需低功率发光二极管、多模光纤耦合器和微型光谱仪即可实现检测。我们认为,本文报道的基于PRET的光纤平台将为新一代超微型、便携式、超高灵敏度且高选择性的(生物)化学传感器研发铺平道路。
关键词: 等离子体学、化学传感器、纳米粒子、光纤、金属离子
更新于2025-09-19 17:13:59