基于黑磷量子点的荧光猝灭和颜色变化的4-硝基酚检测试纸

《New Journal of Chemistry》：Test strips for detection of 4-nitrophenol based on fluorescence quenching and color change of black phosphorus quantum dots

本研究通过液相超声与溶热法制备了蓝荧光黑磷量子点（BPQDs），发现4-硝基酚（4-NP）能引发静态荧光淬灭，量子产率降低。同时开发了便携试纸，通过RGB比值与4-NP浓度（10-150 μM）线性相关，成功应用于湖水、自来水及实验室废水中4-NP的检测。

　　

在这项研究中，通过液相超声处理和溶剂热技术相结合的方法合成了蓝色荧光黑磷量子点（BPQDs）。研究使用了黑磷（BP）晶体粉末、异丙醇（IPA）和NaOH作为前体、溶剂以及用于调节反应环境的物质。制备出的BPQDs表现出优异的荧光特性，其激发波长和发射波长分别为322纳米和392纳米。值得注意的是，4-硝基苯酚（4-NP）能够诱导BPQDs的荧光淬灭现象，使其量子产率从7.8%降至4.4%。在4-NP浓度为0.1微米至120微米的范围内，观察到荧光淬灭强度与4-NP浓度之间存在线性关系，检测限低至43纳摩尔。此外，还开发了一种便携式试纸条，该试纸条在接触4-NP时会变成黄色，从而实现选择性检测。通过智能手机拍摄试纸条的颜色并获取红、绿、蓝（RGB）值，可以建立R/B比值与4-NP浓度之间的线性关系（检测范围为10–150微米），便于进行定量分析。本研究证明了基于BPQDs的荧光探针和便携式试纸条在检测各种水样中的4-NP方面的有效性，这些水样包括湖水、自来水和实验室废水。