基于N掺杂Ti_3C_2 MXene量子点的荧光探针用于Hg~(2+)和S~(2-)的传感检测

摘要

基于N掺杂Ti_3C_2 MXene量子点(N-Ti_3C_2 MQDs)荧光探针和配位相互作用,构建了一种检测Hg~(2+)和S~(2-)的“开-关-开”型荧光传感新方法.研究发现,制备的N-Ti_3C_2 MQDs发射蓝色荧光(λ_(em)=440 nm),荧光量子产率为15.7%.Hg~(2+)与N-Ti_3C_2 MQDs表面的—NH_2,—COOH,—OH等官能团产生选择性配位作用,导致N-Ti_3C_2 MQDs体系荧光猝灭.当加入S~(2-)后,由于S~(2-)与Hg~(2+)之间强的结合力,形成HgS沉淀,从而使N-Ti_3C_2 MQDs体系荧光恢复.基于该原理,构建了一种“开-关-开”型荧光传感方法,实现了对Hg~(2+)和S~(2-)的定量检测.N-Ti_3C_2 MQDs探针的荧光强度与Hg~(2+)浓度在0.02～200μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为10 nmol/L(S/N=3);与S~(2-)浓度在0.07～150μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为30 nmol/L(S/N=3).该方法具有成本低、操作简单、灵敏度高和选择性好等特点,并可用于水样中Hg~(2+)和S~(2-)的检测.

关键词

汞离子 / 硫离子 / N掺杂Ti_3C_2 MXene / 量子点 / 荧光探针