可重复使用的荧光WS2量子点传感器用于实际水样中痕量Cr6+的超低浓度检测

《Materials Today Communications》：Reusable fluorescent WS 2 QDs Sensor for Ultralow-Level Detection of Cr6+ in Real Water Samples

本文报道了一种基于二硫化钨量子点（WS2 QDs）的高效、可重复使用的光致发光（PL）传感器，用于选择性检测水体中的剧毒六价铬离子（Cr6+）。该传感器通过Cr6+诱导的PL猝灭（静态机制为主）实现检测，并利用抗坏血酸（AA）还原Cr6+至Cr3+实现PL恢复和传感器再生，性能稳定超过18个循环。其线性检测范围宽（0.66–660 nM），检测限极低（低至39.5 pM），在多种实际水样中展现出高灵敏度、选择性和可循环性，为环境监测提供了强大工具。

　　

Highlight

WS₂量子点（QDs）的高灵敏度、选择性和可循环性凸显了其作为一种强大工具的潜力，可用于监测Cr⁶⁺污染及其在多样化真实世界水系统中的可逆氧化还原相互作用。

Conclusion

本研究成功开发了一种基于WS₂量子点（QDs）光致发光（PL）的高灵敏度、可重复使用的传感器，用于检测多种水样中的有毒Cr⁶⁺离子。该PL传感器主要通过络合和光致电荷转移（PCT）驱动的静态猝灭机制运行，并伴有少量动态行为的贡献。其在抗坏血酸（AA）处理后能够完全恢复PL的能力，使得检测和再生能够进行多个循环，凸显了优异的耐久性和成本效益。在超纯水、自来水、Triveni Sangam水和抗坏血酸（AA）中分别达到39.5、88、154和94.9 pM的极低检测限（LoD）的宽线性检测范围（0.66–660 nM），以及高选择性，使其成为环境监测中检测Cr⁶⁺的强大候选者。此外，该传感器在实际水样中的成功应用验证了其在现实场景中的适用性。这项工作为开发用于环境修复和公共卫生保护的可重复使用纳米材料传感器提供了新的视角。