Facile Approach To Synthesize Nitrogen- and Oxygen-Rich Carbon Quantum Dots for pH Sensor, Fluorescent Indicator, and Invisible Ink Applications

量子产额 荧光 滴定法 量子点 光致发光 碳纤维 光化学 纳米技术 氧化还原 发光 猝灭(荧光) 氧气 溶剂 材料科学 产量(工程) 化学 pH指示剂 分析化学(期刊) 无机化学 有机化学 光电子学 物理化学 光学 复合材料 物理 复合数 冶金
作者
Tapas Mondal,Shyamal K. Saha
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:7 (24): 19669-19678 被引量:74
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.9b04817
摘要

Although few works on highly luminescent carbon quantum dots (CQD) with high photostability for sensing applications have already been reported in the literature, the study of photoluminescence of CQD in the presence of oxidation–reduction reaction and its use as fluorescent indicator for redox titration still remains in an infant stage. Here, we have synthesized green, eco-friendly, highly luminescent multicolored emissive CQDs from aspartic acid and urea using simple heat treatment at 200 °C for 2 h without using a solvent. The as-synthesized CQDs show dual emission peaks at shorter excitation (300 nm) wavelength, one due to quantum dots and the other due to defect states; however, at longer excitation (400 nm) wavelength, it shows only one peak due to defect states. At shorter excitation wavelength, the green emission peak is red-shifted as well as quantum yield increases from 38.81 to 57.68% with the increasing nitrogen content. These CQDs are very pH sensitive and it changes from blue to green color with the increasing pH from 1 to 13. We have used these highly photostable CQDs as a fluorescence indicator to study oxidation–reduction titration reaction and detect Fe2+, Cr3+ by fluorescence on–off–on technique. Although Fe2+, Cr3+ ions have no direct PL quenching effect, it is possible to detect due to different redox reactions occurring in solutions. We have estimated accurately the amounts of Fe2+ and Cr3+ present in the solutions using fluorescence titration results. Because of high photostability and high quantum yield these carbon dots are also useful as a unique invisible ink in paper and polymer film substrate in which written article changes color at different excitations for security reasons.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
囚徒发布了新的文献求助10
刚刚
yoeeng完成签到,获得积分10
刚刚
afatinib完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
壮观的凡儿完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
stf1994发布了新的文献求助10
2秒前
共享精神的应助被tang采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
wunian完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
美年达完成签到,获得积分10
5秒前
多少完成签到,获得积分10
5秒前
fuxu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
我是老大的应助被忘忧采纳,获得10
6秒前
7777777发布了新的文献求助10
6秒前
囚徒完成签到,获得积分10
6秒前
端庄南莲完成签到,获得积分10
6秒前
koutianle完成签到 ,获得积分10
8秒前
Orange的应助被大胆蛋挞采纳,获得10
8秒前
8秒前
许望愿完成签到,获得积分10
8秒前
Taurus完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
徐小发布了新的文献求助10
9秒前
molihuakai的应助被ranran采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI6.4的应助被还有几天采纳,获得10
9秒前
10秒前
落叶乔木完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
chaozihao的应助被心内小白采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
大模型的应助被Brave采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7955195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9429620
关于积分的说明 20996775
捐赠科研通 7535287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3369785
关于科研通互助平台的介绍 2505576
邀请新用户注册赠送积分活动 2401722