一个U形微纤维环激光传感器用于超敏感检测Ni2+离子
Shi Qiu1, Bengang Chang1, Liang Chai1
1School of Information Science and Engineering, the Key Laboratory for Special Fiber and Fiber Sensor of Hebei Province, Yanshan University, Qinhuangdao, 066004, China.
Talanta
|July 5, 2025
概括
一个新的光纤传感器有效地检测离子 (Ni2+) 高灵敏度和速度. 这一进步为环境监测和保护人类健康免受重金属污染提供了一个有前途的工具.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 离子 (Ni2+) 是常见的重金属污染物,需要敏感的检测方法.
- 现有的Ni2+检测方法可能很慢,缺乏灵敏度,或者不具有成本效益.
研究的目的:
- 开发用于Ni2+检测的快速,灵敏和准确的传感器.
- 为了利用U形单模渐变四核心单模 (STFS) 纤维环激光 (FRL) 传感器.
- 为了使传感器具有Ni2+离子印记奇多 (Ni2+-II-CS) 的功能.
主要方法:
- 基于STFS的U形纤维环激光 (FRL) 传感器的制造.
- 用Ni2+离子印记基多 (Ni2+-II-CS) 覆盖FRL传感器.
- 测试传感器在各种水样中检测Ni2+的性能.
主要成果:
- 传感器表现出极好的光谱稳定性 (0.016nm超过60分钟).
- 在不到8分钟的时间内快速检测Ni2+,低检测极限 (LoD) 为1nM.
- 对其他重金属离子 (Cu2+,Cr2+,Pb2+,Cd2+) 的高选择性.
- 在池和自来水样本中观察到显著的波长变化 (分别为-23.30%和-27.06%).
结论:
- 开发的Ni2+-II-CS涂层U形STFS-based FRL传感器为Ni2+检测提供了一种高度敏感和选择性的方法.
- 传感器的快速响应时间和低负载量使其适合实时环境监测.
- 这种微纤维传感器在环境样本中检测重金属离子方面显示出实践应用的巨大潜力.
