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重金属离子污染一直以来都是人类健康和环境的一个严重威胁。构建高灵敏度高选择性的重金属离子传感器也成为了科学研究的热点。在这一章节中，我们探讨了L-cysteine修饰的锰掺杂硫化锌量子点应用于对汞离子的室温磷光传感。量子点的磷光发射能够在汞离子共存的条件下有效猝灭。经过优化条件，在2.0×10-8 mol/L to4.5×10-6 mol/L线性范围内对汞离子有着良好的线性相关性，而且获得的检出限低至3.8×10-9 mol/L。锰掺杂硫化锌量子点长寿命的磷光发光能够有效的避开基体的背景荧光和散射光干扰，促进了其在环境水样品中的应用。此外通过紫外可见吸收光谱和共振锐利散射光谱探讨汞离子猝灭量子点的磷光发射机理。
蛋白质的种类与丰度和疾病状态直接相关联，使得如何灵敏，方便，快速检测蛋白质成为了科学研究的热点问题。在这一章节中，我们展示了一种新的制备磷光分子印迹聚合物应用于特异性识别目标蛋白质的方法。采用乙烯化的量子点作为载体，甲基丙烯酸和丙烯酰胺作为功能单体，牛血红蛋白(BHb)作为模板，在水溶液中进行了表面分子印迹反应。其中量子点用作识别信号扩增和光谱读出天线，分子印迹壳层提供了分析选择性，有效的阻止了其他干扰物质和量子点的接触。其小的粒子尺寸和无毒性使得MIP-QDs复合物在水溶液中展现非常好的单分散性和稳定性。经过优化条件，在1.0×10-7 to5.0×10-6 mol/L范围内，对牛血红蛋白展现了良好的线性相关性，对尿液样品和血清样品加标检测模板蛋白 BHb分别取得了96.7-103.8％和92.6-94.2％的回收率。
农药残留一直以来都是我国食品安全和环境领域的严重威胁。近年来，环境中检测到的农药种类和数量逐年提高，对农药污染准确监测和有效治理是一个迫在眉睫的课题。在这一章节中，探究了一种新的制备有机-无机杂化表面印迹纳米二氧化硅粒子应用于对甲基对硫磷的选择性分离的方法。采用氨基功能化的纳米二氧化硅作为载体，丙烯酰胺作为功能单体，γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（γ-MPS）作为接枝化试剂，甲基对硫磷作为模板，四乙氧基硅烷作为交联剂，在纳米二氧化硅表面进行了分子印迹反应。其中其中SiO2用作表面印迹的支撑体，分子印迹壳层提供了分析选择性，能有效的富集模板分子和阻止其他干扰物。将合成的MIPs-SiO2用作基质分散固相萃取的萃取剂，对梨和蔬菜样品中甲基对硫磷进行了选择性分离与富集，其加标样品中甲基对硫磷的回收率分别能达到86.3-94.4％,84.7-91.5％。