基于氮掺杂碳点稳定银纳米颗粒的置换反应实现高灵敏Hg2+检测

本期推荐：本研究创新性地利用氮掺杂碳点(N-CDs)稳定银纳米颗粒(AgNPs)构建比色传感平台，通过置换反应(GRR)机制实现水中Hg2+的高灵敏检测（检出限10.67 nM）。该纳米复合材料兼具环境友好特性和优异选择性，为重金属污染监测提供了新策略。

　　

Highlight
本研究展示了一种基于氮掺杂碳点(N-CDs)稳定银纳米颗粒(AgNPs)的纳米复合材料，用于水溶液中Hg²⁺的高灵敏、高选择性比色检测。N-CDs通过绿色合成法制备，在AgNPs形成过程中同时充当还原剂和稳定剂，赋予材料增强的光学与结构特性。

Characterization of N-CDs/AgNPs by HR-TEM, SAED and XRD techniques
高分辨透射电镜(HR-TEM)图像显示AgNPs呈均匀分布的球形形态，平均粒径12.4 nm（图1a）。选区电子衍射(SAED)图谱证实其面心立方(fcc)晶体结构，可见清晰的(111)、(200)、(220)和(311)晶面（图1b）。X射线衍射(XRD)分析进一步验证了AgNPs的结晶性质。

Conclusion
该研究成功开发了N-CDs/AgNPs纳米复合材料用于Hg²⁺检测，通过紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等多种表征手段证实了材料的优异性能。基于置换反应(GRR)的检测机制展现出10.67 nM的检测限，在环境水样检测中表现出良好适用性。

CRediT authorship contribution statement
D. James Nelson：负责论文撰写、方法设计与数据分析；Bharathi Sinduja：参与实验研究；N.S.K. Gowthaman：主导方法开发与论文撰写；Krishnamoorthy Shanmugaraj：参与数据分析；M.G. Sethuraman：指导研究方向。

Declaration of competing interest
作者声明无利益冲突

Acknowledgment
感谢印度科学与工程研究委员会(SERB)的资助（项目编号EMR/2016/002898）

Data Availability
数据可根据需求提供