基于氮掺杂碳点的荧光传感平台用于亚硫酸盐的选择性检测

《European Journal of Inorganic Chemistry》：Fluorescent Sensing Platform Based on Nitrogen-Doped Carbon Dots for Selective Detection of Sulfite

　　

摘要

通过溶剂热法制备并优化了氮掺杂碳点（d-CDs），分别以丙二酸和巴比妥酸作为碳源和氮源，溶剂为N, N-二甲基甲酰胺。单因素实验确定了最佳合成条件：反应时间18 h，巴比妥酸用量1.5 g，温度180 °C。在优化条件下，所得d-CDs的量子产率为23.2%。在磷酸盐缓冲液（pH 7.0）中，d-CDs对亚硫酸根离子（SO₃^2?）表现出特异性荧光识别，淬灭效率达64.6%。值得注意的是，该传感器对17种常见阴离子（如F^?、Cl^?、Br^?、I^?、CH₃COO^?、NO₃^?、SO₄^2?、HPO₄^2?、CN^?、S^2?、CO₃^2?、PO₄^3?、C₂O₄^2?、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Zn²⁺）具有强抗干扰能力。动力学研究表明，传感器响应极快，淬灭平衡在10 s内即可达到。定量分析显示SO₃^2?的检测限低至0.22 μmol·L^?1。Stern–Volmer方程和荧光寿命测量结果表明，这种高灵敏度的识别作用受静态淬灭机制控制。将其应用于实际水样（湖水和河水），加标回收实验显示回收率优异（98.0%–100.7%），变异系数低（CV < 4.04%）。

图形摘要

由丙二酸和巴比妥酸合成的氮掺杂碳点提供了一种用于亚硫酸盐检测的快速、高选择性荧光平台。该传感器受静态淬灭机制控制，检测限为0.22 μM，可在复杂环境水样中实现准确可靠的痕量分析。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求获取。