二维纳米片的化学结构可以**地控制其性能，从而指导其应用。通过对不同聚合度的氮化碳(CN)的剥落，可以得到化学结构可调的碳氮化物纳米片(CNN)。制备的CNN的电化学发光(ECL)性能得到了明显的调节.通过加入不同的金属离子，观察到不同CNN在ECL猝灭过程不同。在此基础上，利用各种CNN，成功地研制出高选择性的ECL传感器，无需任何标记和掩蔽试剂，即可快速检测Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺等多种金属离子。这将为开发二维富碳材料开辟前景，从而开发出性能增强的传感器等广泛的应用领域。

成果简介：

东南大学江苏省光电功能材料与工程实验室Zhixin Zhou, Qiuwei Shang, Yanfei Shen ,Linqun Zhang, Yuye Zhang, Yanqin Lv, Ying Li, Songqin Liu, and Yuanjian Zhang通过简单水中超声不同温度下合成的体相氮化碳，可成功制备具有不同化学结构和尺寸的CNNS，实现了CNNS的荧光和电致化学发光调控。相关成果以“Chemically Modulated Carbon Nitride Nanosheets for Highly SelectiveElectrochemiluminescent Detection of Multiple Metal-ions”为题发表在国际期刊Analytical Chemistry 上。（DOI:10.1021/acs.analchem.6b01062）

图文导读：

(A)形成完全凝聚CN的的理想反应途径；

(B)剥离块状CN-T的过程(T=400、450、500、550、600、650℃)。照片：块状CN-T和相应的CNN-T溶液在紫外光照射下。

CNNS-400(A)、CNNS-500(B)和CNNS-650(C)的TEM图像。

（D）CN-650和CNNS-650的XRD谱。剥离前后的比较。石墨烯的类似峰强度，表明层状CN的成功剥离。

CNNS-400，CNNS-50和CNN-650的

(A)FT-IR；

(B)XPS N1s光谱；

(C)ECL发射光谱。

在阴极电位范围内加入各种金属离子后，CNNS-500(A)，CNNS-650(C)和CNNS-400(E)的ECL响应。（插图测定Cd²⁺(A)、Ni²⁺(C)和Cu²⁺(E)的校准曲线。）I₀和I分别是加入金属离子前后的ECL强度。

在阳极电位范围内加入不同金属离子后，CNNS-500(B)和CNNS-650(D)的ECL响应。（F）加入Ni²⁺后CNNS-500的ECL强度随时间的变化。

（A）CNNS-500在(不)存在Ni²⁺的情况下的紫外-可见吸收光谱和其ECL发射光谱。

（B）Ni²⁺(不)存在时CNNS-500的PL时间光谱。

(C) CNNS-400在Cu²⁺（不）存在下的紫外-可见吸收光谱和其ECL发射光谱。

(D)Cu²⁺（不）存在时CNNS-400的PL时间光谱。

小结：

本文通过对不同聚合度的CN进行液相剥离，可以得到化学结构可调的CNNS。利用可调的化学结构，对CNNS的ECL进行了测试，通过内滤器效应/电子转移和催化效应的增强作用使ECL猝灭发生了明显的区别，从而可以区分不同的金属离子。因此，基于CNNS家族的高选择性、灵敏、快速的ECL传感器被成功地用于检测Cu²⁺、Ni²⁺和Cd²⁺等多种金属离子，其检测限分别为250 nm、1 nm和20 nm。CNNS化学结构的合理操纵，为进一步开发具有独特选择性检测性能的传感器材料提供了可能。