聚乙烯醇/3-巯基丙酸-InP/ZnS量子点荧光薄膜测定水中铜离子

doi:10.7506/spkx1002-6630-20230724-261

食品科学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (14): 227-233.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20230724-261

聚乙烯醇/3-巯基丙酸-InP/ZnS量子点荧光薄膜测定水中铜离子

张佳然, 许泽宇, 于杰, 史策, 岳云涛

（1.北京建筑大学电气与信息工程学院, 北京 100044；2.北京市农林科学院信息技术研究中心, 农产品质量追溯国家工程研究中心, 农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室, 北京 100097）

出版日期:2024-07-25 发布日期:2024-08-04
基金资助:
“十四五”国家重点研发计划重点专项（2022YFD2100500）；北京建筑大学青年科研创新专项（X23023）；浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目（2023C02006）

Determination of Copper Ion in Drinking Water Using Poly(vinyl alcohol)/3-Mercaptopropionic Acid-Capped InP/ZnS Quantum Dots Fluorescent Film

ZHANG Jiaran, XU Zeyu, YU Jie, SHI Ce, YUE Yuntao

(1. School of Electrical and Information Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China; 2. National Engineering Research Center for Agri-product Quality Traceability, Key Laboratory of Cold Chain Logistics Technology for Agro-product, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Information Technology Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China)

Online:2024-07-25 Published:2024-08-04

摘要/Abstract

摘要： 以3-巯基丙酸（3-mercaptopropionic acid, MPA）修饰的InP/ZnS量子点（MPA-InP/ZnS QDs）作为荧光敏感材料, 以聚乙烯醇（poly(vinyl alcohol), PVA）作为基质材料, 开发一种PVA/MPA-InP/ZnS QDs荧光薄膜, 用于水中痕量Cu2＋的快速检测。对荧光薄膜的微观结构、光学特性及机械性能等进行表征, 结果表明：PVA与MPA-InP/ZnS QDs之间通过氢键相互作用；PVA/MPA-InP/ZnS QDs荧光薄膜的荧光强度与Cu2＋浓度（0～1 000 nmol/L）呈高度线性相关（R2＝0.95）, 检测限为23 nmol/L, 响应时间为6 min；最后, 将PVA/MPA-InP/ZnS QDs荧光薄膜应用于饮用水、饮料和酒中Cu2＋的检测, 结果表明, 本研究所构建的PVA/MPA-InP/ZnS QDs荧光薄膜能够用于实际样品中痕量Cu2＋检测, 具有选择性高、响应快速及便携性强的优点, 应用前景广泛。

关键词: 铜离子；荧光薄膜；量子点；饮用水；快速检测

Abstract: PVA/MPA-InP/ZnS QD fluorescent film for rapid detection of trace Cu2+ was developed using 3-mercaptopropionic acid (MPA)-capped InP/ZnS quantum dots (MPA-InP/ZnS QDs) as the fluorescence-sensitive material and polyvinyl alcohol (PVA) as the substrate. The microstructure, optical properties and mechanical properties of the fluorescent film were characterized. The results showed that PVA interacted with MPA-InP/ZnS QDs through hydrogen bonds. The fluorescence intensity of the film was significantly correlated with Cu2+ concentration in the range of 0–1 000 nmol/L (R2 = 0.95). The limit of detection (LOD) for Cu2+ was 23 nmol/L, and the response time was 6 minutes. Finally, the film was applied to the detection of trace Cu2+ in drinking water, beverages and alcoholic drinks with the advantages of high selectivity, rapid response and good portability, which exhibited a broad application prospect.

Key words: copper ion; fluorescent film; quantum dots; drinking water; rapid detection

中图分类号:

TS201.6

张佳然, 许泽宇, 于杰, 史策, 岳云涛. 聚乙烯醇/3-巯基丙酸-InP/ZnS量子点荧光薄膜测定水中铜离子[J]. 食品科学, 2024, 45(14): 227-233.

ZHANG Jiaran, XU Zeyu, YU Jie, SHI Ce, YUE Yuntao. Determination of Copper Ion in Drinking Water Using Poly(vinyl alcohol)/3-Mercaptopropionic Acid-Capped InP/ZnS Quantum Dots Fluorescent Film[J]. FOOD SCIENCE, 2024, 45(14): 227-233.

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聚乙烯醇/3-巯基丙酸-InP/ZnS量子点荧光薄膜测定水中铜离子

Determination of Copper Ion in Drinking Water Using Poly(vinyl alcohol)/3-Mercaptopropionic Acid-Capped InP/ZnS Quantum Dots Fluorescent Film

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