基于智能手机与杯[4]芳烃荧光纸传感器的Pb2+即时检测技术开发及应用研究

本研究开发了一种基于杯[4]芳烃-冠[5]醚（C4CBy）的新型荧光传感器，通过配体-金属电荷转移（LMCT）机制实现对Pb2+的高选择性检测。该传感器在0–100 nM范围内呈现线性响应（R2=0.9927），检测限低至1.65 nM，并成功应用于饮用水、土壤、牛奶等实际样本分析。结合纸基分析设备（FPAD）与智能手机传感平台，为铅污染监测提供了低成本、便携化的解决方案。

　　

亮点（Highlights）

C4CBy对Pb²⁺的荧光辅助选择性

通过常规荧光滴定实验评估C4CBy的传感能力。该荧光探针包含乙氧基醚键和 bansyl chloride 荧光团。在与不同阳离子/阴离子（1×10^?9 M）相互作用的研究中，仅Pb²⁺引起显著的荧光增强，其他离子无响应。通过Job's曲线分析确认C4CBy与Pb²⁺以1:1化计量比结合，结合常数达6.80×10⁹ M^?1。滴定实验显示，随着Pb²⁺浓度增加，荧光强度持续上升，并在100 nM范围内呈现线性关系。

结论（Conclusion）

我们成功开发了一种基于LMCT机制的新型荧光传感器C4CBy，用于Pb²⁺检测。通过MALDI-TOF-MS、FT-IR、¹H NMR、PXRD、循环伏安法、紫外-可见光谱及荧光比色分析等多种技术证实了C4CBy与Pb²⁺的结合作用。该传感器对Pb²⁺表现出卓越的灵敏度，检测限为1.65 nM，结合常数强达6.80×10⁹ M^?1。