《Journal of Fluorescence》：Fluorescence Quenching–Based Detection of Arsenite (As(III)) Using a PEG–Chitosan Functionalized Graphene Quantum Dot Nanocomposite
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基于石墨烯量子点（GQDs）的荧光传感平台通过PEG-壳聚糖协同功能化实现高选择性砷iii检测，检测限低至0.0093 ppm，适配WHO饮用水标准，宽pH耐受性及PCA/NNLS优化后表现出优异重现性（RSD=1.3%）和抗干扰能力。
摘要
饮用水中亚砷酸盐（As(III)）的污染对人类健康构成重大风险，因此迫切需要快速、灵敏且成本效益高的监测策略。本研究开发了一种基于荧光的传感平台，该平台使用经过聚乙二醇（PEG）和壳聚糖功能化的石墨烯量子点（GQDs）来选择性检测水介质中的As(III)。PEG–壳聚糖的联合功能化提高了胶体的稳定性，并提供了丰富的表面结合位点，促进了As(III)与GQD表面之间的有效相互作用。当As(III)与表面的–NH?和–OH基团发生配位时，会引发荧光淬灭现象，从而产生非辐射性的光诱导电子转移（PET）。该传感器的检测限低至0.0093 ppm，并且在环境相关浓度范围内表现出线性响应，包括世界卫生组织对饮用水中砷含量的推荐值。时间分辨光致发光测量结果显示其荧光寿命极短，仅为2.21 ns，表明在As(III)的作用下激发态能够被迅速淬灭。实际样品分析证明了该传感器具有高准确性、选择性和重复性（RSD = 1.3%），同时几乎不受Na?、Ca2?和Mg2?等常见共存离子的干扰。此外，该传感器的荧光响应在较宽的pH范围内保持稳定，证实了其适用于实际的水质分析。主成分分析（PCA）和非负最小二乘法（NNLS）作为后处理化学计量工具被用于增强光谱区分度和信号可靠性，且不会影响传感器的化学性质或材料设计。将源自生物废物的GQDs与具有协同作用的PEG–壳聚糖功能化结合，形成了一个可扩展且低成本的荧光传感平台，为现场监测水系统中的As(III)提供了一种实用的替代方案。
饮用水中亚砷酸盐（As(III)）的污染对人类健康构成重大风险，因此迫切需要快速、灵敏且成本效益高的监测策略。本研究开发了一种基于荧光的传感平台，该平台使用经过聚乙二醇（PEG）和壳聚糖功能化的石墨烯量子点（GQDs）来选择性检测水介质中的As(III)。PEG–壳聚糖的联合功能化提高了胶体的稳定性，并提供了丰富的表面结合位点，促进了As(III)与GQD表面之间的有效相互作用。当As(III)与表面的–NH?和–OH基团发生配位时，会引发荧光淬灭现象，从而产生非辐射性的光诱导电子转移（PET）。该传感器的检测限低至0.0093 ppm，并且在环境相关浓度范围内表现出线性响应，包括世界卫生组织对饮用水中砷含量的推荐值。时间分辨光致发光测量结果显示其荧光寿命极短，仅为2.21 ns，表明在As(III)的作用下激发态能够被迅速淬灭。实际样品分析证明了该传感器具有高准确性、选择性和重复性（RSD = 1.3%），同时几乎不受Na?、Ca2?和Mg2?等常见共存离子的干扰。此外，该传感器的荧光响应在较宽的pH范围内保持稳定，证实了其适用于实际的水质分析。主成分分析（PCA）和非负最小二乘法（NNLS）作为后处理化学计量工具被用于增强光谱区分度和信号可靠性，且不会影响传感器的化学性质或材料设计。将源自生物废物的GQDs与具有协同作用的PEG–壳聚糖功能化结合，形成了一个可扩展且低成本的荧光传感平台，为现场监测水系统中的As(III)提供了一种实用的替代方案。
