基于铕掺杂碳点的比率型光学探针设计策略及其对Fe3+和抗坏血酸的高灵敏检测

《Journal of Renal Nutrition》：A design strategy of ratiometric optical probe for Fe3+ ions and ascorbic acid detection based on europium-doped carbon dots

本文报道了一种通过一步水热法制备铕掺杂碳点（Eu-CDs）的新策略，该材料在395 nm激发下呈现多特征发射峰（467/595/620/702 nm）。研究基于碳点与Eu3+的发光峰强度比值变化构建了"off-on"型比率荧光探针，实现了对Fe3+和抗坏血酸（AA）的高选择性检测，检测限分别达0.15 μmol/L和0.13 μmol/L，为生物传感领域提供了新型检测平台。

　　

Section snippets

Materials

实验所用一水合柠檬酸和氧化铕（Eu₂O₃）购自阿拉丁公司；盐酸溶液来自天津大茂试剂厂；去离子水由河北大学实验室纯化系统制备。用于离子选择性研究的氯化物（包括PbCl₂、KCl、FeCl₃·6H₂O等）均购自阿拉丁公司，所有试剂未经纯化直接使用。

Characterization of Eu-CDs

如方案1所示，本研究通过一步水热法制备Eu-CDs，并系统分析了其荧光传感机制。透射电镜（TEM）图像（图1a）显示Eu-CDs呈均匀分散的球形结构，无团聚现象。高分辨透射电镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征证实材料具有清晰的晶格结构和丰富的表面官能团。

Conclusions

综上所述，本研究成功通过一步水热法合成具有优异水分散性和荧光稳定性的Eu-CDs。X射线光电子能谱（XPS）、FTIR和紫外吸收光谱（Abs）表明Eu³⁺与碳点中的含氧官能团形成稳定配位。Eu-CDs在467 nm（碳点本征发射）、595 nm（Eu³⁺特征发射）等波长处呈现四个主要荧光峰，其强度比值变化可精准响应Fe³⁺和抗坏血酸的浓度变化。