ACS NANO. 构建钙钛矿/上转化纸上实验室光电化学装置的双功能策略，用于对马拉硫磷的敏感检测

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

将两种材料结合成单个纳米颗粒的双功能纳米晶体在光电化学(PEC)分析中具有很大的前景，特别是基于钙钛矿量子点的纳米晶体(QDs ),其通常表现出优异的光电活性但稳定性差，以及上转换纳米颗粒(UCNP ),其光电活性通常可忽略不计。因此，为了实现PEC生物检测平台的良好性能，将钙钛矿量子点与UCNP封装相结合并促进它们的优势以形成稳定的、近红外可激发的和光电的杂化纳米晶体是有价值的。本文提出了钙钛矿/上转换CsPbBr2I@NaYF4:Yb，Tm (CPBI@UCNP)纳米晶与NiMn-层状双氢氧化物(NiMn-LDH)/CdS异质结耦合形成级联敏化结构的核壳结构，构建了用于马拉硫磷农药超灵敏检测的纸上实验室PEC装置。具体而言，将CPBI量子点封装到UCNP中的双功能CPBI@UCNP纳米晶体被用作实验室论文系统中的纳米级光源和敏化剂，这不仅防止了钙钛矿量子点的降解，而且在光活性CPBI量子点的配合下克服了原始UCNP的可忽略的光电性能。协同猝灭效应，包括荧光能量共振转移(FRET)和光诱导电子转移(PET ),被用来实现增强的PEC信号读出。利用CPBI@UCNP/NiMn-LDH/CdS的动态级联增敏结构和FRET/PET的协同猝灭效应，实现了对马拉硫磷的高选择性、高重现性和高稳定性的超灵敏检测，为将钙钛矿/上转换纳米材料用于纸上PEC分析提供了指导。

简介

（A）异构CPBI@UCNP纳米晶体制备的示意图（插图：CPBI@UCNP纳米晶体的上层）。（B，C）核心壳CPBI@UCNP纳米晶体的HRTEM。（D）SAED图案，（E）晶体边界，以及CPBI@UCNP纳米晶体的（F，G）IFT图像。（H）CPBI@UCNP纳米晶体的EDS元素映射图像。

（A）Au-WE（曲线a）、NiMn-LDH/CdS/Au-WE（曲线b）和CPBI@UCNP/NiMn-LDH/CdS/Au-WE（曲线c）的XRD模式。（B）CPBI@UCNP/NiMn-LDH/CdS/Au-WE的XPS调查光谱。高分辨率XPS光谱：（C）Ni 2p，（D）Y 3d，（E）C 1s和（F）Au 4f和Mn 3s。

（A）CPBI/UCNP纳米晶体（曲线a）和CPBI@UCNP/NiMn-LDH/CdS/Au-WE（曲线b）和CdS/Au-WE（曲线c）和NiMn-LDH/CdS/Au-WE（曲线d）的UV-vis DRS光谱。（B-D）不同样本的M-S图。（E）PL和（F）样品的TRPL光谱。（G）CPBI/UCNP纳米晶体的上转化荧光光谱，存在不同浓度的Au NP。（H）存在不同浓度NI-1的CPBI/UCNP纳米晶体的PL光谱。（I）光电流信号（a）UCNP@CPBI/NiMn-LDH/CdS/Au-WE，（b）加载0.5 μM NI-1后，（c）加载0.5 μM Au NPs后，以及（d）加载0.5 μM NI-1和0.5 μM Au NP后.

（A）级联敏化效应原理。（B）FRET/PET的协同淬火效果。（C）与THM的熵驱动SDA耦合的PAGE表征。

（A）熵驱动的SDA战略示意图。（B）纸上实验室钙钛矿/上转换PEC设备的构建过程。

（A）在980纳米激光激发下，实验室纸上PEC设备对不同浓度马拉硫磷标准的光电流响应。（B）相应的校准曲线。（C）在980纳米激光的连续开-关光照射下，实验室纸上设备的光电流响应的稳定性。（D）拟议的纸上实验室设备对0.01 μg L–1 malathion、1 μg L–1 imidacloprid、1 μg L–1 clothianidin、1 μg L–1 chlorpyrifos、1 μg L–1 acetamiprid和 1 μg L–1 thiamethox

相关成果以“Bifunctional Strategy toward Constructing Perovskite/Upconversion Lab-on-Paper Photoelectrochemical Device for Sensitive Detection of Malathion”，发表在国际学术期刊“ACS NANO”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01692

转自：“NANO学术”微信公众号

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