【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】半導(dǎo)體量子點(QDs)因其可調(diào)諧的發(fā)射波長、寬吸收帶、窄發(fā)射譜、高量子產(chǎn)率以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性等特點，逐漸成為高性能傳感平臺的理想候選材料。然而，傳統(tǒng)的QDs型比率熒光傳感器多為“響應(yīng)+參比”的單信號變化模式，動態(tài)范圍有限。基于此，通過量子點與分子間的界面電荷相互作用精準(zhǔn)調(diào)控，有望實現(xiàn)雙信號同步、反向的響應(yīng)(即理想的雙信號比率模式)，從而提升對目標(biāo)物質(zhì)的檢測對比度和信噪比，為構(gòu)建高對比度、高信噪比、高性能熒光傳感體系提供新的通用設(shè)計思路。
 

　　基于此，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所基于氫鍵驅(qū)動的自組裝策略，構(gòu)建了由羧基封端的CdSe/ZnS QDs@MPA和含有醛基的萘酚基分子探針(FNAC)組成的CdSe/ZnS QDs@FNAC比率型熒光傳感體系?；诜肿犹结樀呐まD(zhuǎn)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(TICT)及其與量子點之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)，該體系在365 nm紫外光激發(fā)下，僅在639 nm處出現(xiàn)了量子點的紅色熒光信號。為了驗證該自組裝體系的雙信號比率熒光響應(yīng)模式，以高錳酸鉀(KMnO4)為目標(biāo)物，系統(tǒng)研究了其性能。該自組裝體系與KMnO4接觸后，量子點與分子探針之間的PET過程被抑制，量子點發(fā)生氧化蝕刻，導(dǎo)致其639 nm處的紅色熒光猝滅；與此同時，F(xiàn)NAC中的丙烯酸酯基團被氧化裂解并水解生成具有綠色熒光(521 nm)的產(chǎn)物，TICT過程被打斷。因此，該體系實現(xiàn)了“紅色信號猝滅—綠色信號點亮”的雙信號反向比率響應(yīng)，有效提高了檢測靈敏度和信噪比。進一步研究表明，CdSe/ZnS QDs@FNAC對KMnO4表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測性能，響應(yīng)時間<1 s，檢出限低至4.80 nM，對多種常見氧化劑、還原劑、陰陽離子等干擾物具有良好的選擇性和抗干擾能力。
 

　　相關(guān)研究成果以“Exact charge transfer control in quantum dots/molecule system–induced large emission contrast for ultrasensitive and anti-interfering detection”為題發(fā)表于《納米研究》(Nano Research)，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所為第一單位，博士研究生朱榮超為第一作者，竇新存研究員和蔡珍珍研究員為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金面上、中國科學(xué)院重點部署、新疆自然科學(xué)基金杰出青年、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會等項目的資助。
 

　　引用：新疆理化所在構(gòu)建量子點-分子探針體系實現(xiàn)高效傳感方面取得進展 新疆理化技術(shù)研究所 【引用時間：2026年6月8日】