Método de detecção por fluorescência de razão para íons cálcio e manganês baseado em pontos quânticos MXenes

HUANG Wei ,  

ZHONG Shuang-yu ,  

LI Chang ,  

LIN Chun-xiao ,  

RONG Ming-cong ,  

NIU Li ,  

摘要

Íons de cálcio (Ca2+) e manganês (Mn2+) são elementos essenciais para a manutenção da vida, além de importantes indicadores de monitoramento em água potável. O desenvolvimento de métodos de detecção portáteis, altamente sensíveis e seletivos para Ca2+ e Mn2+ é de grande importância para o monitoramento da qualidade da água e para a saúde humana. Neste trabalho, foram preparados pontos quânticos baseados em Ti3C2 MXene com fluorescência azul (MQDs, λem = 445 nm) a partir do precursor Ti3C2 MXene, e, através da ação quelante do ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA), foi construída uma sonda fluorescente de dupla emissão azul e vermelha MQDs-EDTA-Eu3+-DPA. O ácido 2,6-piridinedicarboxílico (DPA), como ligante absortivo, pode melhorar significativamente a fluorescência vermelha do Eu3+ em 616 nm através do “efeito antena”. A fluorescência azul dos MQDs serve como sinal de referência interna; alta concentração de Ca2+ pode apagar a fluorescência vermelha do Eu3+-DPA; Mn2+, após coordenação com DPA, pode excitar a fluorescência violeta de Mn2+ em 380 nm, com a fluorescência vermelha do Eu3+-DPA usada como sinal de referência interna. Baseado nas mudanças das intensidades dessas duas fluorescências, foram estabelecidos métodos de detecção por fluorescência de razão para Ca2+ e Mn2+. IF616/IF445 apresenta relação linear com Ca2+ na faixa de 35~120 μmol/L, com limite de detecção de 5,98 μmol/L; IF380/IF616 apresenta boa linearidade com Mn2+ na faixa de 0~14 μmol/L, com limite de detecção de 28,6 nmol/L. O método foi aplicado com sucesso na análise quantitativa de Ca2+ e Mn2+ em águas minerais comerciais (Nongfu Spring, Baisuishan e Hengda Bingquan), com taxas de recuperação de adição de 80,6% a 117% e desvio padrão relativo (RSD) de 0,76% a 4,6%. Além disso, através da preparação de papel indicador fluorescente baseado em MQDs, foi realizada a detecção visual de Ca2+ e Mn2+. Este trabalho demonstra o potencial de aplicação dos MQDs na área de sensores fluorescentes visuais para íons em água.

关键词

Íons de cálcio; Íons de manganês; Pontos quânticos de carboneto de titânio; Detecção por fluorescência de razão; Sensores visuais

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