氮磷共掺杂碳点双信号荧光-比色传感器用于强力霉素的高选择性检测与多场景应用

本文开发了一种基于N,P共掺杂碳点（N,P-CDs）的双信号荧光-比色传感器，通过溶剂热法合成具有高量子产率（34.7%）的纳米探针，实现了对强力霉素（DOXY）的高灵敏度检测（荧光检测限1.5273 μM，比色检测限0.0295 μM），并成功应用于血清、环境水体及食品样本分析，为抗生素残留监测提供了新型交叉验证平台。

　　

Section snippets

Materials and instrument

所有实验均在室温下进行。所有试剂均为分析纯且未经进一步纯化。具体细节详见补充材料。

Synthesis of N,P-doped carbon dots

氮磷共掺杂碳点（N,P-CDs）通过溶剂热法合成，以麦芽糖、乙二胺和磷酸为前体。典型步骤：将0.6 g麦芽糖溶于20 mL超纯水中，加入6 mL乙二胺，超声处理形成均匀溶液后转移至聚四氟乙烯反应釜，180°C加热8小时。冷却后透析纯化，最终获得淡黄色N,P-CDs溶液。

TEM and HRTEM analysis of synthesized N,P-CDs

通过透射电子显微镜（TEM）对制备的N,P-CDs进行形貌和粒径分布分析。如图2A所示，合成的碳点呈球形且分散均匀，无明显团聚现象。高分辨TEM（HRTEM）图像（图2B）显示清晰的晶格条纹，晶格间距为0.21 nm，对应石墨碳的(100)晶面，表明其具有高度结晶性。

Conclusions

综上所述，N,P-CDs具有优异的水溶性、高量子产率、良好光稳定性、低检测限和宽线性范围，使其成为荧光-比色双信号传感系统的高效发光体。本研究揭示：强力霉素（DOXY）可能通过疏水相互作用或与表面官能团（如羟基、羧基）的静电吸引触发静态猝灭过程，同时增强紫外吸收信号，从而建立双重检测机制。该传感器在真实样本中展现出卓越的应用潜力。