طريقة الكشف عن أيونات الكالسيوم والمنغنيز النسبية باستخدام نقاط كمومية من MXenes

HUANG Wei ,  

ZHONG Shuang-yu ,  

LI Chang ,  

LIN Chun-xiao ,  

RONG Ming-cong ,  

NIU Li ,  

摘要

أيونات الكالسيوم (Ca2+) والمنغنيز (Mn2+) هي عناصر ضرورية للحفاظ على الحياة، كما أنها مؤشرات مراقبة مهمة في مياه الشرب. إن تطوير طرق كشف عالية الحساسية والانتقائية ومحمولة لأيونات Ca2+ وMn2+ له أهمية كبيرة لمراقبة جودة المياه وصحة الإنسان. في هذه الدراسة، تم تحضير نقاط كمومية زرقاء الفلورية من Ti3C2 MXene (MQDs، λem = 445 نانومتر) باستخدام Ti3C2 MXene كمادة أولية، ومن خلال تأثير التداخل مع حمض الإيثيلين ديامين تترا الأسيتيك (EDTA)، تم بناء مستشعر فلوري ثنائي الإصدار أزرق وأحمر MQDs-EDTA-Eu3+-DPA. حيث أن حمض البيريدين ثنائي الميثاكسيل (DPA) يعمل كليجاند امتصاصي يمكنه تعزيز الفلورية الحمراء لـ Eu3+ عند 616 نانومتر بشكل ملحوظ عبر "تأثير الهوائي". تُستخدم الفلورية الزرقاء لـ MQDs كإشارة مرجعية داخلية، ويمكن لأيونات Ca2+ عالية التركيز إخماد الفلورية الحمراء لـ Eu3+-DPA؛ أما Mn2+ فيمكنه، بعد التنسيق مع DPA، أن يُحفز الفلورية البنفسجية عند 380 نانومتر، مع استخدام الفلورية الحمراء لـ Eu3+-DPA كإشارة مرجعية داخلية. بناءً على التغيرات في شدة هذه الفلوريسنس، تم تطوير طرق كشف فلورية نسبية لأيونات Ca2+ وMn2+. تظهر العلاقة الخطية بين IF616/IF445 وأيونات Ca2+ ضمن النطاق 35~120 μمول/لتر مع حد كشف 5.98 μمول/لتر؛ والعلاقة بين IF380/IF616 وأيونات Mn2+ ضمن النطاق 0~14 μمول/لتر مع حد كشف 28.6 نانومول/لتر. تم تطبيق هذه الطريقة بنجاح في التحليل الكمي لأيونات Ca2+ وMn2+ في مياه معدنية تجارية (نوفو، بايسويشان وهنغداو بينغتشوين)، حيث تراوحت نسب استرداد الإضافة بين 80.6%~117%، وانحراف معياري نسبي (RSD) بين 0.76%~4.6%. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تحضير ورق اختبار فلوري قائم على MQDs، تم تحقيق الكشف المرئي لأيونات Ca2+ وMn2+. تشير النتائج إلى أن MQDs لها إمكانات تطبيق في مجال الاستشعار الفلوري المرئي للأيونات في الماء.

关键词

أيونات الكالسيوم; أيونات المنغنيز; نقاط كمومية من تيتانيوم كاربيد; الكشف الفلوري النسبي; الاستشعار المرئي

阅读全文