Simple, universal colorimetric strategy for amplified detection of nanomolar toxic heavy metal ions based on multi-component complexation and Tyndall effect

分析物 纳米探针 检出限 试剂 化学 水溶液中的金属离子 金属 离子 分析化学(期刊) 纳米颗粒 色谱法 纳米技术 材料科学 物理化学 有机化学
作者
Chang Liu,Zihao Deng,Yanan Deng,Kaijing Yuan,Miao Hu,Lili Yuan,Jianmei Zou,Jinfang Nie,Yun Zhang
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:380: 133333-133333 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.snb.2023.133333
摘要

This work describes a new class of universal nanoprobe-free colorimetric assay with Tyndall effect (TE) signaling for amplified detection of nanomolar heavy metal ions based on analyte-triggered multi-component complexation. In the presence of NH2OH·HCl, Cu2+ (model analyte) is reduced to Cu+ which in turn reacts with KSCN and CHClN2O3 to form colloidal three-component complexation particles unexpectedly producing an enhanced TE signal with the aid of a 635 nm laser pointer. The results show that the developed method could detect Cu2+ in a linear concentration range of 156 nM ∼ 120 µM with a limit of detection (LOD) of ∼38 nM (3σ) using a smartphone for quantitative readout. The generality of the new equipment-free strategy was demonstrated well with selective detection of Cd2+ as the second model analyte with a LOD down to ∼1.27 nM where KI and CHClN2O3 were adopted as the three-component complexation reagents. In addition, satisfying recovery results obtained from analysis of Cu2+ and Cd2+ in several polluted real water samples ranged from 93.1% to 104.67% and 93.21–101.85%, respectively. To the best of our knowledge, this may be the first report of nanoprobe-free TE-based colorimetric assay based on multi-component complexation.
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