Ce ist als das am häufigsten vorkommende seltene Erdmetall unter den Lanthaniden weit verbreitet in den Bereichen Katalyse, Polieren und funktionale Materialien. Allerdings kann ein Überschuss an Ce (IV) toxische Effekte wie Leberschäden, Nierenschäden und Blutkrankheiten verursachen und das Krebsrisiko erhöhen. Derzeit beruht die Detektion von Ce (IV) hauptsächlich auf teuren Analysegeräten und komplexen Probenvorbereitungsverfahren, während herkömmliche Fluoreszenzmethoden durch das eigene Fluoreszessionssignal von Ce (III) gestört werden, was deren praktische Anwendung stark einschränkt. Um diese Herausforderungen zu meistern, wurde in dieser Studie eine neuartige Nano-Sonde IPA@NP entwickelt, die auf Raumtemperatur-Langnachleuchten mit Doppelaussendung basiert. Diese Sonde verwendet Terephthalsäure als alleiniges Rohmaterial und wird durch eine einfache, einstufige hydrothermale Synthese hergestellt. Das Material zeigt einzigartige Eigenschaften der Doppelaussendung-Langnachleuchte: Bei Anregung mit 300 nm treten zwei Emissionspeaks bei 385 und 502 nm auf, und die Langnachleuchte ist nach Entfernung der UV-Quelle bis zu 6 Sekunden mit bloßem Auge sichtbar. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Ce (IV) zu einer konzentrationsabhängigen Löschung des dualen Langnachleuchtesignals führt. Basierend auf diesem Phänomen wurde ein selbstkalibrierendes Langnachleuchten-Sondensystem auf Basis des Doppelpeakverhältnisses aufgebaut. Im Vergleich zur herkömmlichen Fluoreszenzdetektion weist diese Sonde drei signifikante Vorteile auf: (1) Die doppelte Kanalverhältnisdetektion erhöht die Quantifizierungsgenauigkeit effektiv; (2) Die Langnachleuchtereigenschaft umgeht vollständig die Hintergrundfluoreszenz von Ce (III) und anderen Störstoffen; (3) Es wird eine hochempfindliche Detektion unter „Null-Hintergrund“ Störungen erreicht. Unter optimierten Bedingungen liegt der lineare Erkennungsbereich für Ce (IV) bei 8,00×10^-6~1,00×10^-4 mol/L, mit einer Nachweisgrenze von bis zu 1,67×10^-6 mol/L (3σ/k). Die Sonde weist eine hervorragende Störfestigkeit und Stabilität auf und kann zur präzisen Detektion von Ce (IV) in realen Wasserproben eingesetzt werden, wodurch sie gute Anwendungsperspektiven im Umweltmonitoring und in der Wasserqualitätsbewertung bietet.

Raumtemperatur-Langnachleuchtmaterialien;Ce (IV);Terephthalsäure;Verhältnis-Sonde