基于金纳米团簇与碳点顺序添加的智能手机辅助荧光检测水体重金属方法研究

《Microchemical Journal》：Smartphone-assisted fluorometric detection of heavy metals using gold nanoclusters with sequential addition of carbon dots

本文开发了一种基于金纳米团簇（AuNCs）和碳点（CDs）的智能手机辅助荧光传感平台，通过顺序添加策略实现Pb2+、Hg2+和Cu2+的可视化检测。该方法利用荧光增强/淬灭效应，结合智能手机RGB分析，无需大型仪器即可实现半定量检测，为现场环境监测提供了创新解决方案。

　　

亮点

化学品

还原型谷胱甘肽（GSH）、氯金酸（HAuCl₄·4H₂O）、醋酸铅（Pb(CH₃COO)₂）和氯化锌（ZnCl₂）购自西格玛奥德里奇公司（瑞士布克斯）。硫酸铜（CuSO₄）购自泰国曼谷的Suksapanpanit公司。氯化汞（HgCl₂）购自英国戴根纳姆的May & Baker有限公司。硝酸镍（Ni(NO₃)₂）和硫酸锰（MnSO₄）购自德国达姆施塔特的默克公司。氯化钴（CoCl₂）购自Univar公司。

AuNCs、CDs和AuNCs/CDs传感器的合成与表征

金纳米团簇（AuNCs）参照Cai等人（2024年）报道的方案合成，其在605 nm处显示荧光发射峰。Chen等人（2009年）报道，以核黄素-5‘-单磷酸酯为参考标准（量子产率QY = 26%），在395 nm激发波长和610 nm发射波长下测定AuNCs的量子产率为1.4%。碳点（CDs）采用经典水热法，以山竹果皮提取物（MPE）为原料制备。

结论

本研究展示了一种基于金纳米团簇（AuNCs）和碳点（CDs）混合传感系统的智能手机辅助荧光检测方法，用于Cu²⁺、Hg²⁺和Pb²⁺的检测。AuNCs在Cu²⁺和Hg²⁺存在下发生荧光淬灭，而Pb²⁺则诱导荧光增强。通过顺序添加策略引入CDs增强了颜色对比度，使得探针响应可精细调控。该方法对Cu²⁺、Hg²⁺和Pb²⁺的检测限（LOD）分别达到390 μg·L^?1、100 μg·L^?1和220 μg·L^?1，并在实际水样分析中表现出良好的回收率和精密度（RSD < 10%）。该研究为开发低成本、便携式重金属检测工具提供了新策略。