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全文简介

开发用于检测水环境中磷酸根离子(Pi，水质的关键指标)的精确传感器具有重要意义。很有希望实现灵敏和选择性检测的荧光散射比率探针仍然受到荧光复合物差的溶解性和稳定性以及复杂结构的阻碍。基于Eu3+和Y3+修饰的氮掺杂碳量子点(NCQDs)研制了一种简单的比率荧光散射传感器，用于Pi的快速检测。发现Eu3+能特异性识别Pi并与Pi和ncqd形成三元离子螯合物，导致ncqd在420 nm处的荧光信号减弱，在640 nm处的二级散射(SOS)信号增强。Y3+作为Eu3+的敏化剂，促进了纳米量子点的聚集，从而提高了传感器的灵敏度。基于NCQDs-Eu3+-Y3+的比率荧光散射探针具有较高的灵敏度，最低检测限为0.08微米，快速响应时间在2 s以内，检测范围为1～150 μm。此外，该探针具有良好的选择性和稳定性，7次Pi检测的相对标准偏差仅为0.559%。此外，对实际环境水样中Pi的准确检测(RSD < 5%)证实了该传感器的实用性。该比值荧光散射传感器制备工艺简单，检测性能优异，为Pi的检测提供了一种新的方法，在Pi的现场快速检测方面具有很大的应用潜力。

简介

(a) NCQDs、(c) NCQDs-Eu3+、( d) NCQDs-Eu3+-Y3+和(e，f) NCQDs-Eu3+-Y3+-Pi的TEM图像；(NCQDs的HRTEM形象；以及(g)分别用于C、N、O、Eu、Y和P的EDX元素映射。

（a）FTIR光谱和（b）NCQD、NCQDs-Eu3+、NCQDs-Eu3+-Y3+和NCQDs-Eu3+-Pi的XPS全光谱。（c）NCQD、NCQDs-Eu3+、NCQDs-Eu3+-Y3+-Pi的C 1s、（d）N 1s、（e）O 1s、（f）Eu 3d和（g）Y 3d高分辨率XPS光谱。

（a）NCQDs和NCQDs-Eu3+-Y3+-Pi在320 nm处的瞬态荧光光谱。（b）NCQDs和NCQDs-Eu3+-Y3+的荧光寿命。

（a）不同Pi浓度下NCQDs-Eu3+-Y3+system的荧光光谱。（b）在NCQDs-Eu3+-Y3+体系中I640/I420与Pi浓度的线性图。I640和I420分别代表640和420 nm处NCQDs-Eu3+-Y3+system的SOS信号和荧光强度。

（a）NCQDs-Eu3+-Y3+的I640/I420对不同阳离子（500μM， F-as 250μM）的比较。（b）添加50μM Pi溶液后NCQDs-Eu3+-Y3+的I640/I420对不同阳离子（500μM）的比较。（c）NCQDs-Eu3+-Y3+的I640/I420对不同阴离子（500μM）的比较。（d）添加50μM Pi溶液后NCQDs-Eu3+-Y3+的I640/I420对不同阴离子的比较。I640和I420分别表示NCQDs-Eu3+-Y3+体系在640和420 nm处的SOS信号和荧光强度。

相关成果以“Highly Selective and Instant Ratio Fluorescence-Scattering Sensor for Phosphate Detection in a Water Environment by a Stable Eu3+/Y3+-Modified Nitrogen-Doped Carbon Quantum Dot”，发表在国际学术期刊“ACS Sensors”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acssensors.4c03627

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