综述：金属掺杂碳点在食品分析传感应用中的关键评述

（编辑推荐）本综述系统阐述了金属离子掺杂碳点（M-CDs）的合成策略及其在食品安全检测中的创新应用，涵盖兽药残留、重金属离子、农药等靶标的高灵敏度荧光（FL）传感机制。通过调控电子密度和能带隙，M-CDs展现出优异的光稳定性与选择性，为开发低成本、快速响应的食品分析技术提供了新思路。

　　

Abstract
食品安全已成为全球关注的核心议题，推动着快速检测技术的发展。基于纳米材料的荧光传感技术因其高灵敏度、低成本等优势，在食品分析领域展现出巨大潜力。碳点（CDs）作为新兴碳基荧光纳米材料，通过金属离子掺杂（M-CDs）可显著调控其电子结构和光学特性，从而拓展其在复杂食品基质中的检测应用。

Introduction
食品污染物如重金属、农药和非法添加剂通过食物链富集，严重威胁人类健康。传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）和电化学分析存在设备昂贵、耗时长等局限。相比之下，荧光传感技术凭借操作简便、响应快速等优势成为研究热点。碳点（CDs）因卓越的光稳定性、低毒性和可调控性脱颖而出，而金属离子掺杂进一步通过空轨道和电子效应（如能带隙调节）赋予其特异性识别能力。

Synthetic approaches for producing M-CDs
M-CDs的合成主要采用“自下而上”法，包括溶剂热法、微波辅助法和热解法。其中溶剂热法因条件温和、成本低成为主流，可精准调控金属离子（如Fe³⁺
、Cu²⁺
）与碳前驱体的共掺杂过程，形成具有sp²
-sp³
杂化结构的荧光核。

Surface functionalization of CDs via metal ions
金属离子通过非共价修饰（如静电作用和π-π堆积）锚定于CDs表面，保留核心结构的同时引入活性位点。例如，Cu²⁺
掺杂可增强电子转移效率，而Fe³⁺
通过配位作用提升对特定分析物的选择性识别。

Applications of M-CDs in food analysis

• 兽药残留检测：氮硫共掺杂CDs通过荧光猝灭效应实现恩诺沙星的高选择性检测，检测限低至0.1 nM。
• 重金属离子传感：Hg²⁺
  与CDs表面巯基的特异性结合导致荧光红移，可用于水产品中汞污染监测。
• 农药残留分析：锰掺杂CDs通过光诱导电子转移机制对有机磷农药产生比率型荧光响应，显著提升抗干扰能力。

Conclusion and future prospects
尽管M-CDs在食品传感中表现出色，但其大规模应用仍面临合成重复性差、复杂基质干扰等挑战。未来研究需聚焦于标准化制备工艺和多靶标同步检测技术的开发，以推动该技术从实验室走向产业化。