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聚乙烯亚胺修饰的碳点荧光探针用于检测汞离子

2020-08-21陈丽娟刘仁勇赵丹闫叶寒

分析化学 2020年8期

陈丽娟 刘仁勇 赵丹 闫叶寒

摘 要 以维生素C(Vc)为碳源,以聚乙烯亚胺(PEI)为掺杂氮剂, 通过一步水热合成法制备了可发射蓝色荧光的水溶性碳点荧光探针(PEI-Vc CDs)。基于Hg2+对PEI-Vc CDs探针良好的荧光猝灭效果,建立了一种快速检测Hg2+的方法。在0.022~20 μmol/L浓度范围内,PEI-Vc CDs探针荧光猝灭程度与Hg2+浓度呈良好的线性关系,检出限为22 nmol/L(S/N=3)。其它金属离子 (Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Ag+、Ba2+和Pb2+)不会引起探针荧光强度的显著改变,表明此探针对Hg2+具有高的选择性。将此探针用于河水、自来水和矿泉水等实际水样中Hg2+的检测,结果令人满意。

关键词 汞离子; 重金属离子; 聚乙烯亚胺; 碳点; 荧光分析

1 引 言

汞離子(Hg2+)是一种高毒性重金属离子,易被生物体吸收,但不能被生物体降解,最终通过食物链富集,对人或动物的神经系统、免疫系统、肾脏和心脏造成危害,导致认知功能和运动功能障碍[1~3]。我国生活饮用水国家标准规定,饮用水中Hg2+含量不得超过5.0 nmol/L[4],因此,检测水环境中的Hg2+对保护人类健康具有重要的意义。检测Hg2+的传统方法主要有原子吸收光谱法[5,6]、原子发射光谱法[7,8]、电感耦合等离子体质谱法[9,10]、电化学方法[11~13]和分光光度法[14,15]等。这些方法灵敏度高,能够满足痕量分析的需求,但是存在仪器设备昂贵、测试成本高、操作繁琐等问题。相对而言,荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、操作简单等优点,已被用于检测多种重金属离子[16~28]。

碳点(Carbon dots, CDs)粒径通常小于10 nm,主要由sp2/sp3碳和氧/氮基团构成,是一种具有荧光特性的碳基颗粒,广泛用于生物和化学传感以及食品分析、环境监测等领域。……

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