Page 57 - 《精细化工》2023年第9期

第 9 期 雷 伟，等: 荧光硫量子点的制备及应用研究进展 ·1905·

综上，SQDs 多由 S、C 和 O 元素组成，是一种 良好等特性而受到广泛关注，在荧光探针、生物成
低毒性的新型荧光量子点，这是 SQDs 相比传统金 像和发光器件等领域得到广泛应用。
属量子点的显著优势，并且抗菌性能良好，在生物 3.1 荧光探针检测金属离子
医学方面有着巨大潜力 量子点检测离子具有稳定、活性强和灵敏度高
的特点，因此可以作为荧光探针来检测金属离子和
3 SQDs 的应用
有机小分子，被检测物质可以改变 SQDs 的表面基团
SQDs 由于毒性低、化学性质稳定和生物相容性 或结构，从而导致荧光强度的猝灭或增强，见表 2。

表 2 SQDs 对常见金属离子的检测
Table 2 Detection of common metal ions by SQDs
2
离子种类 检测依据 线性范围/(μmol/L) 检出限/(μmol/L) R 参考文献
3+
Fe 荧光猝灭 0~187.26 — 0.9870 [28]
Ag+ 荧光增强 0~280.8 0.81 0.9939 [62]
Ag+ 电信号增强 0.1~3 7.1×10 –5 — [65]
2+
CO 荧光猝灭 — 1.57 0.9969 [32]
6+
Cr 荧光猝灭 — 0.56 0.9937 [32]
2+
Pb 荧光猝灭 — 1.72 0.9863 [32]
6+
Cr 荧光猝灭 0.5~225 2.4×10 –2 0.9964 [37]
–2
Hg 2+ 荧光猝灭 0~0.1 (荧光法) 6.5×10 (荧光法) 0.9800 [37]
0~10 (比色法) 1.86 (比色法) 0.9970
Co 2+ 荧光猝灭 0~40 (荧光法) 0.16 (荧光法) 0.9970 [50]
0~200 (比色法) 1.8 (比色法) 0.9990
2+
Co 荧光猝灭 0~90 2.0×10 –2 0.9485 [61]
2+
Zn 荧光增强 0.024~0.2 1.5×10 –2 0.9920 [56]

3.1.1 荧光猝灭法 及较低的检出限（0.81 μmol/L），抗干扰检测显示，
+
基于电子和能量转换理论，LI 等 [28] 将 SQDs 作 SQDs 对 Ag 具有良好的选择性 [62] 。CHEN 等 [62] 通过
3+
3+
–2
+
为荧光探针定量检测 Fe ，Fe 质量浓度在 0~3×10 实验发现，Ag 的加入提高了 SQDs 的荧光强度，但
3+
g/L 之间，SQDs 和 Fe 质量浓度之间具有较强的线 没有改变最佳发射峰位置，说明荧光强度增加的原
3+
性关系，抗干扰实验显示，SQDs 对 Fe 有良好的选 因主要是降低了非辐射衰减，这是聚集发射诱导效
3+
择性。Fe 与 SQDs 表面的氧原子有较高的亲和力， 应引起的。ZHAO 等 [63] 发现，在 SQDs 中加入醋酸
从而发生络合反应，使得荧光强度猝灭，实现了 Fe 3+ 锌二水合物可以使荧光强度增强，SQDs 的磺酸基团
2+
的高灵敏性检测。 与 Zn 发生络合，发光能力增强，从而实现对 Zn 2+
目前，已经实现了对 Co 2+[50,61] 、Hg 2+[37] 和 Cr 6+[38] 的检测。
等常见离子的定量检测。LI 等 [50] 利用 L-cysteine 修 3.1.3 比率荧光探针
饰 SQDs，并将其制成方便携带的纸质检测器检测痕 上述工作可以完成痕量离子的检测，但无法实
2+
2+
量 Co ，Co 与 SQDs 作用形成的 Co x S 不断聚集使 现自我校准功能，并且受到外界干扰时波动较大，
2+
荧光猝灭，该 SQDs 对 Co 具有很高的选择性。同 对离子检测工作造成负面影响。ZHANG 等 [64] 研究
2+
2+
样地，基于此原理也可以实现 Hg 的检测，通过检 发现，Cu 可以氧化 SQDs 表面的邻苯二胺（OPD），
2+
2+
测实际样品中的 Hg ，计算 Hg 的回收率在 98%~ 从而形成氧化态 OPD，进而增强荧光强度，通过分
2+
102%之间，并获得良好的相对标准偏差 [37] 。 析荧光寿命发现，Cu 的加入可以强化量子点之间
3.1.2 荧光增强法 的内滤效应，进一步猝灭 SQDs 的荧光强度。Cu 2+
有些金属离子不仅不会猝灭 SQDs 的荧光强度， 存在时，SQDs 荧光猝灭，但 CQDs 荧光强度反而增
反而还有增强效果。SQDs 与 CQDs 一样，在溶剂中 强，体系颜色由无色变为深黄色，其线性范围为
+
大量激发态能量通过非辐射途径消耗，加入 Ag 后 0.1~5.0 μmol/L，并同时对比比率荧光法和比色法，
出现聚集效应，聚集体中心的 SQDs 与溶剂分子相 最低检出限分别为 31 和 47 nmol/L，结果表明，比
互作用，SQDs 的激发态能量不再被非辐射途径大量 率荧光探针精确度更高。
消耗，荧光强度增加，从而定量检测 Ag +[62] 。实验 SQDs 是一种优异的荧光探针材料，通过荧光猝
结果显示，具有宽的检测范围（0~280 μmol/L）以 灭法或者荧光增强法能够检测痕量金属离子，并且