基于氧化还原触发荧光响应的硝基功能化纳米UiO-66/CdTe量子点比率探针用于Sn2+检测及其在生物与环境监测中的应用

本工作开发了一种基于双发射纳米探针UiO-66-NO2/CdTe-QDs的Sn2+可视化、无仪器检测方法。该探针通过氧化还原反应实现荧光比率响应，具有高选择性（LOD=32 nM）和裸眼可辨的颜色变化（粉红→蓝），并成功应用于实际样品检测，为生命科学和环境监测提供了新型快速检测平台（MOFs、QDs、FAAS、ICP-MS）。

　　

Instruments and reagents

粉末X射线衍射（PXRD）图谱使用Malvern Panalytical X'Pert3衍射仪记录。稳态荧光光谱在室温下通过Agilent Cary Eclipse光谱仪测定。荧光寿命使用Edinburgh Instruments FLS1000光致发光光谱仪检测。傅里叶变换红外（FT-IR）光谱通过Shimadzu IR Affinity-1S光谱仪采集。X射线光电子能谱（XPS）测量在Thermo Scientific Escalab Xi+光谱仪上进行，使用单色Al Kα射线源。透射电子显微镜（TEM）图像通过JEOL JEM-2100显微镜获取。紫外-可见吸收光谱使用Shimadzu UV-2600光谱仪记录。所有荧光测量均在355 nm激发波长下进行。

Structural characterization of nano-UiO-66-NO₂/CdTe-QDs

模拟、文献报道及实际合成的纳米UiO-66-NO₂的PXRD图谱如图1a所示。实际合成的UiO-66-NO₂图谱与既往研究高度吻合，证实其成功合成。值得注意的是，纳米UiO-66-NO₂/CdTe-QDs的衍射峰与UiO-66-NO₂完全一致，表明CdTe量子点的物理混合未改变UiO-66-NO₂框架的晶体结构。BDC-NO₂、UiO-66-NO₂和UiO-66-NO₂/CdTe-QDs的FT-IR光谱显示，UiO-66-NO₂在1380 cm^?1和1530 cm^?1处出现硝基特征吸收峰，而CdTe量子点的加入未引起峰位变化，进一步证明物理混合未破坏框架结构。

Conclusion

本研究利用双发射纳米探针nano-UiO-66-NO₂/CdTe-QDs，开发了Sn²⁺的比率荧光和无仪器检测方法。通过物理混合CdTe量子点与UiO-66-NO₂构建的比率探针，在428 nm（弱）和650 nm（强）处呈现双发射峰。当暴露于Sn²⁺时，UiO-66-NO₂中的硝基（NO₂）被选择性还原为氨基（NH₂），同时Sn²⁺破坏CdTe量子结构，导致428 nm处荧光增强而650 nm处猝灭，产生反向比率响应。该探针展现出卓越的选择性（LOD=32 nM）和裸眼可辨的颜色变化，基于此开发的纸基传感器成功应用于实际样品中Sn²⁺的快速检测。