The rapid and sensitive detection of trace copper ions by L-cysteine capped ZnS nanoparticle fluorescent probe and the insight into micro-mechanism: Experiments and DFT study

荧光 化学 密度泛函理论 脱质子化 猝灭(荧光) 光化学 检出限 铜 自然键轨道 离子 纳米颗粒 发光 半胱氨酸 分析化学(期刊) 结晶学 材料科学 计算化学 纳米技术 有机化学 物理 量子力学 酶 光电子学 色谱法
作者
Aoqing Cao,Peng Jun Zhao,Hualai Wang,Shasha Feng,Qingli Hao,Fengyun Wang,Mingzhu Xia,Lei Wu
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:294: 122570-122570 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.saa.2023.122570
摘要

L-cysteine (L-Cys) capped ZnS fluorescent probe (L-ZnS) were synthesized by binding ZnS nanoparticles in situ with L-Cys, the fluorescence intensity of L-ZnS increased more than 3.5 times than that of ZnS due to the cleavage of S-H bonds and the formation of Zn-S bonds between the thiol group of L-Cys and ZnS. The addition of copper ions (Cu2+) can effectively quench the fluorescence of L-ZnS to realize the rapid detection of trace Cu2+. The L-ZnS showed high sensitivity and selectivity to Cu2+. The LOD (limit of detection) of Cu2+ was as low as 7.28 nM and linearity in the concentration range of 3.5-25.5 μM. Meanwhile, for the first time, electron localization function (ELF), bond order density (BOD), and natural adaptive orbital (NAdO) analysis in the Multiwfn wavefunction program based on density functional theory were carried out to probe the binding sites and binding mode of L-Cys with Cu2+, it indicated that the deprotonated carboxyl oxygen atoms of L-Cys had the lowest electrostatic potential (ESP) and provided lone pair electrons to coordinate with Cu2+ to form non-luminescent ground state complexes, which led to fluorescence quenching of L-ZnS. From the microscopic point of view of atoms, the mechanism of fluorescence enhancement of L-Cys capped ZnS and the mechanism of fluorescence quenching after adding Cu2+ were revealed in depth, the theoretical analysis results were accordance with the experiments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
晚梦完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
jm发布了新的文献求助10
1秒前
一次过完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
完美世界的应助被虎帅采纳,获得10
2秒前
上官若男的应助被宋晓静采纳,获得10
2秒前
JK_Xu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
LUJU发布了新的文献求助10
4秒前
kitty发布了新的文献求助10
4秒前
futong完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
我是老大的应助被xyf采纳,获得10
5秒前
xxzxg_nono发布了新的文献求助10
5秒前
meng213完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
xin完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
EgbertW完成签到,获得积分10
7秒前
李海翔发布了新的文献求助10
7秒前
DYCCZ完成签到,获得积分10
8秒前
烂漫刺猬完成签到 ,获得积分10
8秒前
共享精神的应助被deng采纳,获得10
8秒前
9秒前
xingsi完成签到,获得积分10
9秒前
Owen的应助被2231131采纳,获得10
9秒前
美丽富有第一名完成签到,获得积分10
9秒前
结实新波发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
ding的应助被负责的涵双采纳,获得10
9秒前
丘比特的应助被旺旺仔采纳,获得10
9秒前
萨比发布了新的文献求助10
10秒前
哈哈小瓜完成签到 ,获得积分10
11秒前
田様的应助被XL采纳,获得10
11秒前
meng213发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Linling完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7946102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9426849
关于积分的说明 20982266
捐赠科研通 7531080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3368294
关于科研通互助平台的介绍 2504703
邀请新用户注册赠送积分活动 2400115