双功能二维异质结构Bi-Bi2S3纳米片：超灵敏叶酸生物传感与高效亚甲基蓝光降解研究

本研究创新性地通过溶剂热法合成具有绿色荧光的二维Bi-Bi2S3异质结构纳米片，其窄带隙（1.18 eV）特性实现了双重功能：作为超灵敏荧光传感器检测癌症标志物叶酸（FA，检测限2.98 nM），同时作为高效光催化剂降解环境毒素亚甲基蓝（MB）。该平台在生物医学诊断和环境修复领域展现出重要应用价值。

　　

Highlight

双功能二维Bi-Bi₂S₃纳米片展现出独特的青蓝色荧光和等离子体特性，其窄带隙（1.18 eV）设计使其成为生物传感与光催化的理想平台。这种创新材料不仅能以超高灵敏度（检测限2.98 nM）检测与癌症和出生缺陷相关的叶酸（FA）生物标志物，还能在可见光下高效降解有毒的亚甲基蓝（MB）染料。

Materials

实验采用五水合硝酸铋（Bi(NO₃)₃·5H₂O）和硫脲（CS(NH₂)₂）等分析纯试剂，通过溶剂热法一步合成异质结构纳米片。

Characterization of Bi-Bi₂S₃ nanosheets

透射电镜（TEM）和能谱分析（EDS）证实了纳米片的叶片状超薄结构（200 nm），动态光散射（DLS）显示其尺寸分布均一。X射线衍射（XRD）图谱清晰显示出Bi和Bi₂S₃的特征峰，证实了异质结构的成功构建。

Conclusion

本研究开发的Bi-Bi₂S₃纳米片通过荧光淬灭机制（IFE效应）实现FA检测，并在人体血清和尿液样本中表现出98-101%的优异回收率。作为光催化剂，该材料在5次循环后仍保持60%的MB降解效率和晶体结构稳定性，为疾病诊断和环境治理提供了"一材双用"的创新解决方案。