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Near-Infrared Catalytic Chemiluminescence System based on Zinc Gallate Nanoprobe for Hydrazine Sensing
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2024-04-11 , DOI: 10.1021/acs.analchem.4c00254 Qianli Rao 1 , Jing Zhou 1 , Yingying Su 1 , Lichun Zhang 2 , Yang Feng 1 , Yi Lv 2
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2024-04-11 , DOI: 10.1021/acs.analchem.4c00254 Qianli Rao 1 , Jing Zhou 1 , Yingying Su 1 , Lichun Zhang 2 , Yang Feng 1 , Yi Lv 2
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To the deep tissue penetration and ultra-low background, developing near-infrared (NIR) chemiluminescence probes for human health and environmental safety has attracted more and more attention, but it remains a huge challenge. Herein, a novel NIR chemiluminescence (CL) system was rationally designed and developed, utilizing Cr3+-activated ZnGa2O4 (ZGC) nanoparticles as a catalytic luminophore via hypochlorite (NaClO) activation for poisonous target (hydrazine, N2H4) detection. With superior optical performance and unique catalytic structure of ZGC nanoparticles, the fabricated ZGC-NaClO-N2H4 CL system successfully demonstrated excellent NIR emission centered at 700 nm, fast response, and high sensibility (limit of detection down to 0.0126 μM). Further experimental studies and theoretical calculations found the cooperative catalytic chemiluminescence resonance energy transfer mechanism in the ZGC-NaClO-N2H4 system. Remarkably, the ZGC-based NIR CL system was further employed for N2H4 detection in a complicated matrix involving bioimaging and real water samples, thereby opening a new way as a highly reliable and accurate tool in biomedical and environmental monitoring applications.
中文翻译：
基于没食子酸锌纳米探针的近红外催化化学发光系统用于肼传感
针对深层组织穿透和超低背景，开发用于人类健康和环境安全的近红外（NIR）化学发光探针已引起越来越多的关注，但这仍然是一个巨大的挑战。在此，合理设计和开发了一种新型近红外化学发光（CL）系统，利用Cr 3+激活的ZnGa 2 O 4 （ZGC）纳米颗粒作为催化发光体，通过次氯酸盐（NaClO）激活有毒目标（肼、N 2 H 4 ） ）检测。凭借ZGC纳米粒子优异的光学性能和独特的催化结构，所制备的ZGC-NaClO-N 2 H 4 CL系统成功地表现出了以700 nm为中心的优异的近红外发射、快速响应和高灵敏度（检测限低至0.0126 μM）。进一步的实验研究和理论计算发现了ZGC-NaClO-N 2 H 4体系中的协同催化化学发光共振能量转移机制。值得注意的是，基于ZGC的NIR CL系统进一步用于涉及生物成像和真实水样的复杂基质中的N 2 H 4检测，从而为生物医学和环境监测应用中作为高度可靠和准确的工具开辟了新途径。
更新日期：2024-04-11
中文翻译：
基于没食子酸锌纳米探针的近红外催化化学发光系统用于肼传感
针对深层组织穿透和超低背景，开发用于人类健康和环境安全的近红外（NIR）化学发光探针已引起越来越多的关注，但这仍然是一个巨大的挑战。在此，合理设计和开发了一种新型近红外化学发光（CL）系统，利用Cr 3+激活的ZnGa 2 O 4 （ZGC）纳米颗粒作为催化发光体，通过次氯酸盐（NaClO）激活有毒目标（肼、N 2 H 4 ） ）检测。凭借ZGC纳米粒子优异的光学性能和独特的催化结构，所制备的ZGC-NaClO-N 2 H 4 CL系统成功地表现出了以700 nm为中心的优异的近红外发射、快速响应和高灵敏度（检测限低至0.0126 μM）。进一步的实验研究和理论计算发现了ZGC-NaClO-N 2 H 4体系中的协同催化化学发光共振能量转移机制。值得注意的是，基于ZGC的NIR CL系统进一步用于涉及生物成像和真实水样的复杂基质中的N 2 H 4检测，从而为生物医学和环境监测应用中作为高度可靠和准确的工具开辟了新途径。
京公网安备 11010802027423号