ZnS掺Mn磷光量子点对金属离子传感机理的探讨

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1、第31卷第2期化学传感器Vol．31,No．22011年6月CHEMICALSENSORSJune．2011ZnS掺Mn磷光量子点对金属离子传感机理的探讨*段玉娇，李文婷，申前进，晋卫军（北京师范大学化学学院，北京100875）摘要：合成了以3-巯基丙酸或L-半胱氨酸修饰的水溶性ZnS掺Mn磷光量子点，磷光发射峰在590nm，产生于Mn2+的4T－6A跃迁。磷光信号稳定，不易受溶解氧的影响。检测了七种常见金属离子对磷光性质的11影响，结果表明：对于3-巯基丙酸修饰的ZnS:Mn量子点，Cu2+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Pb2+和Hg2+离子能有

2、效猝灭其磷光，而Cd2+离子能增强量子点磷光；对于L-半胱氨酸修饰的ZnS:Mn量子点，Cu2+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Pb2+，Hg2+以及Cd2+离子都能有效猝灭其磷光；猝灭方程呈现线性和指数两种形式。通过测量磷光寿命，推断猝灭机理主要为动态猝灭。这些结果为设计具有选择性的基于磷光量子点的离子传感器以及研究响应机理提供了实验和理论的参考。关键词：ZnS掺Mn量子点；磷光；金属离子；猝灭PhosphorescentZnSdopedMnquantumdotsforsensingmetalionsandrespondingmechanismDu

3、anYu-jiao,LiWen-ting,ShenQian-jin,JinWei-jun*(CollegeofChemistry,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)Abstract:Water-solubleMn2+dopedZnSphosphorescentquantumdots(QDs)werepreparedusing3-mercapto-propionicacidandL-cysteineasstabilizer.Phosphorescentemissionpeakwasat590nmwh

4、ichoriginatedfrom4T－16AtransitionofMn2+ionsonZn2+sites,andwereexcitedbytheenergytransferredfromtheexcitedelectron-hole1pairsintheZnShost.TwokindsofQDswereusedtodetectmetalions.For3-MPAcappedquantumdots,thepres-enceofCu2+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Pb2+，Hg2+resultedinquenchingofphosphoresce

5、ncewhilethepresenceofCd2+result-edinenhancingofphosphorescence.ForL-cysteinecappedquantumdots,thepresenceofCu2+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Pb2+，Hg2+andCd2+resultedinquenchingofphosphorescence.Bymeasuringthephosphorescencelifetime,wejudgedthequenchingmechanismwasmainlydynamic.Theconclusions

6、canprovidereferencesforboththeoryandexperimenttodesignselectiveionsensorsbasedonphosphorescentquantumdots.Keywords：ZnSdopedMnquantumdots;phosphorescence;metalions;quenching光寿命比荧光长，因此在进行磷光检测时可以避0引言免自体荧光和散射光的干扰，且对仪器的要求由于量子点优异的荧光性质，基于量子点的[2]低，磷光寿命的测量比荧光寿命测量更简便。现荧光分析法的应用已经十分广泛，而量子点

7、的磷如今，RTP方法已广泛用于药物分析、环境中杀光性质及其在分析检测中的应用得到的关注仍[3~7]虫剂和多环芳烃的检测，以及手性识别等，但然较少。相对于荧光分析法，室温磷光法(Room-利用量子点磷光对于重金属离子的RTP检测还temperaturephosphorescence,RTP)具有很多的优报道较少。点：磷光相对于荧光是一种更为少见的现象，因具有磷光性质的量子点较少，常见于掺杂型[1]此进行检测时的选择性得到进一步的增强；磷的量子点。掺杂型量子点指的是在单纯的量子点*通讯联系人，E-mail：wjjin@bnu.edu.cn2期段玉娇等：Z

8、nS掺Mn磷光量子点对金属离子传感机理的探讨27内部引入过渡金属离子或稀土离子杂质形成的氯化镁（MgCl2·