在ACS Applied Materials & Interfaces杂志上发表的一篇论文中,使用以掺杂碳量子点为中心的传感系统,使用荧光猝灭来检测加工肉制品中的亚硝酸根离子。使用这种带有荧光探针的传感器系统应该有助于建立一种快速且经济实惠的亚硝酸根离子检测技术。

亚硝酸根离子带来的威胁
亚硝酸根离子(NO 2 –)属于一类无机化学品。它们广泛用于饮用水和加工食品。
亚硝酸盐是一种流行的食品添加剂,因其能够防止腐败微生物的形成和改善加工肉的色泽和味道而被广泛用于加工肉制品。然而,亚硝酸根离子在生物系统内与酰胺和胺相互作用,生成 N-亚硝胺,从而增加癌症形成的风险。
使用超过一定水平的亚硝酸根离子对人体有害,引起高血压、中毒和癌症。
亚硝酸盐滥用危害食品安全;因此,创建一种简单、选择性和高灵敏度的技术来检测食品样品中的亚硝酸根离子水平至关重要。
允许客户确认其购买的肉类产品中的亚硝酸根离子水平的现场测试设备将是肉类行业严格质量控制的理想选择。
纳米材料光学性质在亚硝酸离子检测中的作用
已经记录了几种分析亚硝酸根离子水平的技术,包括化学发光测试、色谱法和分光光度法。
不幸的是,这些程序中的大多数都是昂贵且耗时的,包括需要过度使用有机溶剂的复杂过程。
专注于纳米级材料光学特性的亚硝酸根离子检测技术是传统分析的可行替代方案。
纳米材料的光学特性因其显着的灵敏度、选择性和广泛的检测范围而可以被利用。
已经研究了荧光系统,包括半导体硅量子点、金属纳米团簇和碳质纳米材料,以检测亚硝酸根离子。
碳量子点如何提供帮助?
碳量子点 (CQD) 已被确定为基于碳的潜在有用的荧光零维 (0D) 纳米级材料。
碳量子点显着的物理化学性质,包括耐化学性、最小毒性、可调节的荧光发射和宽吸收范围,增加了对碳量子点的研究关注。
这些特性使碳量子点能够用于光催化过程、生物成像和化学传感器。
碳量子点通常用于传感器系统中以检测蛋白质、金属和亚硝酸根离子。尽管如此,碳量子点通常具有较差的量子产率 (QY),这会降低灵敏度。
含有磷、氮、硼和硫的表面改性碳量子点可能能够绕过这些限制。
极少量的多个杂原子可用于产生掺杂这些化学物质的碳量子点。随附的准备程序可用于创建能够识别各种化学物质的平台,包括具有良好选择性的亚硝酸根离子,即使在肉制品等复杂基质中也是如此。
研究重点
该团队在本文中提出了一种基于表面改性碳量子点的亚硝酸根离子检测装置。碳量子点分别使用硼酸、柠檬酸和支链聚乙烯亚胺 (bPEI) 作为硼、碳和氮的来源进行水热生成。
为了实现 44.3% 的量子产率,碳量子点装载了硼,然后使用氮(B,N-Cdot)进行了功能化。因此,提出了一种经济实惠、易于制造且有效的亚硝酸根离子传感器,用于加工肉类。
纯化后检查了 B,N-Cdot 的化学组成,证实了硼掺杂和氮功能化的预测。
使用胶体溶液评估亚硝酸根离子检测方法。它在实际肉类样品中显示出显着的恢复。
B,N-Cdots 被集成到高荧光聚(乙烯醇)(PVA/B,N-Cdot)薄片中。
利用 PVA/B,N-Cdot 片材的显着光学特性,开发了一种用于检测亚硝酸根离子的纳米复合材料的传感装置。
该团队使用名为 Photometrix 的智能手机应用程序来促进研究。以各种亚硝酸盐水平记录荧光信号,以产生易于使用的亚硝酸盐离子传感器,提供快速检测。
重要发现
该检测方法表明该分析物具有良好的选择性,可用于测定加工肉类样品中的大量亚硝酸根离子。
研究结果证明了荧光探针在亚硝酸根离子测量方面的强大检测能力。
最终开发出PVA/B,N-Cdot纳米复合传感装置。研究结果表明,该传感器有效地检测到固相中高浓度的亚硝酸根离子。






