金纳米颗粒增强型中空光纤表面等离子体共振传感器实现汞离子高灵敏检测

本研究针对汞离子(Hg2+)毒性强、检测难的问题，开发了金纳米颗粒(AuNPs)增强的银涂层中空光纤表面等离子体共振(SPR)传感器。通过4-巯基吡啶(4-MPY)功能化修饰实现Hg2+特异性捕获，利用AuNPs与银膜的电磁耦合效应将检测限降至5 nM，为重金属现场检测提供新技术方案。

　　

汞(II)离子(Hg²⁺)作为高毒性重金属污染物，对环境和人体健康构成严重威胁。研究团队创新性地将金纳米颗粒(gold nanoparticles, AuNPs)与银涂层中空光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器结合，通过4-巯基吡啶(4-mercaptopyridine, 4-MPY)分子修饰传感界面。该设计利用吡啶氮原子与Hg²⁺的特异性配位作用形成Hg(pyridine)₂复合物，同时借助AuNPs与银膜之间的强电磁耦合效应，使SPR共振峰产生显著波长位移。实验证实该传感器在5 nM至1 μM浓度范围内对Hg²⁺具有优异响应性能，最低检测限达5 nM。这种新型光纤传感器展现出卓越的灵敏度与重复性，为现场重金属检测和生物医学监测领域提供了创新性技术平台。