痕量重金屬離子檢測目前主要依賴于原子吸收、原子熒光、功率電感耦合等離子體、功率電感廠質譜等實驗室方法。盡管這些方法插件電感器廠家檢測精度比較高，但儀器耗資昂貴、運行費用高、操作要求多，檢測比較費時、費力，而且測量時需萃取、濃縮富集或抑制干擾等復雜前處理過程。
針對這些難題，智能所研究人員通過設計制備出針對汞離子的特異性有機螯合配體，與汞離子通過配體交換反應形成螯合物，進一步在發(fā)光量子點表面發(fā)生快速的陽離子取代反應，導致量子點的熒光效率發(fā)生改變，從而通過熒光強度和顏色的變化實現對汞離子的高靈敏選
擇性檢測(Anal.Chem.2012,DOI:10.1021/ac302822c)。隨著汞離子濃度的增加，熒光發(fā)射峰位逐漸向長波方向移動，同時伴隨著量子點的黃光會逐漸演變成紅光(如圖示)。研究人員進一步設計并組裝了針對汞離子的紙質傳感器，實現了對純水、自然湖水中汞離子的快速可視化檢測。
研究團隊提出的可視化檢測方法具有不依賴大型貴重的分析儀器、可進行裸眼觀測、響應時間快等優(yōu)點，能夠實現痕量重金屬離子的現場快速可視化檢測。
研究人員又設計并研制了一種基于發(fā)光氧化石墨烯的新型比率熒光納米復合探針，通過探針不同顏色熒光的比率變化，可將其應用于可視化檢測分辨不同價態(tài)的鐵離子(Fe2+)。在紫外光照下，隨著Fe2+濃度的增加，探針的熒光顏色從紅色變?yōu)樗{色，從而實現對Fe2+的可視化檢測(Nanotechnology2012,23,315502)。此外，研究團隊還通過對氧化石墨烯的多層規(guī)整自組裝，研制出了由多層氧化石墨烯組裝的電極材料，結合電感公司電化學原理，可實現對銅離子的高選擇性和敏感檢測
