Dual-Mode Optical Nanosensor Based on Gold Nanoparticles and Carbon Dots for Visible Detection of As(III) in Water

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作者
Jian Li,Liang Yang,Yue Ruan,Suyun Chu,Hongqiang Wang,Zhi Li,Changlong Jiang,Bianhua Liu,Linlin Yang,Zhongping Zhang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 8224-8231 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acsanm.0c01647
摘要

To eliminate the occurrence of false positives and improve the accuracy of measurement results in the process of environmental detection, a single-switch dual-mode nanosensing method should be developed for real-time and in situ detection. Herein, we constructed a colorimetric and fluorescent dual-mode optical nanosensor for accurate detection of As(III) in water. The nanosensor consisted of trithiocyanuric acid modified gold nanoparticles (TMT-Au NPs) and amino-functionalized carbon dots (NCDs). When TMT-Au NPs were injected into the NCDs solutions, the fluorescence of NCDs was weakened due to the overlap of the UV–vis absorption peak of TMT-Au NPs and emission peak of NCDs based on an internal filtering effect. With the addition of As(III), the coordination of As(III) with sulfhydryl groups of TMT-Au NPs occurred, causing the aggregation of TMT-Au NPs for colorimetric detection based on local surface plasmon resonance with a limit of detection (LOD) of 0.87 ppb. Meanwhile, the fluorescence of the NCDs was recovered during the aggregation process of TMT-Au NPs for fluorescence detection with an LOD as low as 0.66 ppb. The reported dual-mode optical nanosensor will be widely used in the field of environmental water detection.
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