Nitrogen-doped carbon dots coupled with morin-Al3+: Cleverly design an integrated sensing platform for ratiometric optical dual-mode and smartphone-assisted visual detection of fluoride ion

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作者
Yumin Hao,Wenjuan Dong,Yang Liu,Xiaole Wen,Shaomin Shuang,Qin Hu,Chuan Dong,Xiaojuan Gong
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:439: 129596-129596 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129596
摘要

Ratiometric fluorescence sensor has high selectivity and good sensitivity; however, its development is limited by intricate design, tedious synthesis, etc. Herein, a facile and effective ratiometric fluorescence sensing platform for fluoride ion (F-) detection was developed by simply combining nitrogen-doped carbon dots (N-CDs) and morin-Al3+ based on inner filter effect (IFE). The competitive binding of F- to Al3+ obviously decreased morin-Al3+ fluorescence and increased N-CDs fluorescence, attributing to the inhibition of IFE between N-CDs and morin-Al3+. The as-constructed ratiometric fluorescence sensing platform can be used for F- detection with a wide linear range (0.5-150 μM) and a low detection limit (55.8 nM). Interestingly, with the introduction of F- into the N-CDs/morin-Al3+ sensing platform, a distinguishable change in fluorescence color from green to blue enabled the N-CDs/morin-Al3+ system to be used as a smartphone-assisted visual sensing platform for F- detection with a detection limit of 2.09 μM. This platform was successfully applied for the onsite monitoring of F- in various water samples with satisfying results. These findings provide a novel guidance for the facile construction of a ratiometric optical dual-mode and smartphone-assisted sensing platform based on CDs, revealing the broad application prospect of CDs in environmental monitoring field.
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