Design of a Synthetic Strategy to Achieve Enhanced Fluorescent Carbon Dots with Sulfur and Nitrogen Codoping and Its Multifunctional Applications

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作者
Mengyi Wu,Jiurong Li,Yongzhong Wu,Xiao Gong,Min Wu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (42) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/smll.202302764
摘要

Here, a rational strategy to achieve multifunctional N, S codoped carbon dots (N, S-CDs) is reported, aiming to improve the photoluminescence quantum yields (PLQYs) of the CDs. The synthesized N, S-CDs have excellent stability and emission properties independent of excitation wavelength. Through the introduction of S element doping, the fluorescence emission of CDs is red-shifted from 430 to 545 nm, and the corresponding PLQYs can be greatly enhanced from 11.2% to 65.1%. It is found that the doping of S elements causes an increase in the size of CDs and an elevated graphite N content, which may be the key factors to cause the redshift of fluorescence emission. Furthermore, the introduction of S element also serves to suppress the nonradiative transitions, which may be responsible for the elevated PLQYs. Besides, the synthesized N, S-CDs have certain solvent effect and can be applied to detect water content in organic solvents, and have strong sensitivity to alkaline environment. More importantly, the N, S-CDs can be used to achieve an "on-off-on" dual detection mode between Zr4+ and NO2- . In addition, N, S-CDs combinedwith polyvinylpyrrolidone (PVP) can also be utilized as fluorescent inks for anti-counterfeiting applications.
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