Microplasma nanoengineering of emission-tuneable colloidal nitrogen-doped graphene quantum dots as smart environmental-responsive nanosensors and nanothermometers

材料科学 纳米传感器 量子点 纳米材料 纳米工程 微等离子体 纳米技术 表面改性 纳米化学 石墨烯 银纳米粒子 纳米颗粒 化学工程 等离子体 物理 工程类 量子力学
作者
Darwin Kurniawan,Ren-Jie Weng,Owen Setiawan,Kostya Ostrikov,Wei‐Hung Chiang
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:185: 501-513 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2021.09.050
摘要

Nitrogen-doped graphene quantum dots (NGQDs) with controlled emission properties are useful materials for fundamental research and applications. However, the scalable and sustainable production of NGQDs with defined nanostructures from biomass precursors remains elusive. Here a bottom-up microplasma synthesis of emission-controlled colloidal NGQDs used as the multifunctional nanosensors for temperature and selective metal ion sensing is demonstrated. The emission-tuneable NGQDs are synthesized by engineering the N-doping configurations and surface functional groups on the NGQDs surfaces by carefully controlling the plasma conditions and electrolyte chemistry. In situ optical emission and UV–Vis absorbance spectroscopy measurement reveals that the plasma-induced hydroxyl radicals and solvated electrons define the N-dopant configuration and surface functionalization of NGQDs, leading to emission-tuneable NGQDs. The emission-tuneable NGQDs are applied as multifunctional nanosensors for selective Fe3+, Cu2+, and Hg2+ detection revealing broad linear detection range (0.5–300 μM) and low limit of detection (LOD) of 47.9 nM for Hg2+ and sensitive temperature detection from 10 to 80 °C. The developed PL sensing method shows high throughput of 5000 detections per hour. Our work demonstrates the possibility of the plasma-enabled nanoengineering of NGQDs with controlled optical properties and a step towards sustainable and scalable synthesis of graphene nanomaterials from renewable bioresources.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ding应助Terence采纳,获得10
刚刚
年轻绮露发布了新的文献求助10
1秒前
武广敏完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
斯文败类应助Phi.Wang采纳,获得10
2秒前
Sun发布了新的文献求助10
3秒前
baoziya完成签到,获得积分10
3秒前
yuwan完成签到,获得积分10
4秒前
小鞠发布了新的文献求助10
5秒前
Enoch发布了新的文献求助10
5秒前
大模型应助菠萝炒饭采纳,获得10
5秒前
Lunarapatites完成签到,获得积分20
6秒前
粗心的蒙蒙完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
七濑完成签到,获得积分10
6秒前
大锤应助慢慢采纳,获得10
7秒前
深情安青应助一页书采纳,获得10
7秒前
赵哥完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助云_123采纳,获得10
9秒前
852应助孙伟健采纳,获得10
9秒前
hbpu230701完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Naxop完成签到,获得积分10
10秒前
fys131415完成签到,获得积分10
11秒前
李健应助笑点低蜜蜂采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
田様应助Metakuro采纳,获得10
14秒前
香蕉觅云应助西西弗斯采纳,获得10
14秒前
14秒前
kong发布了新的文献求助10
14秒前
tongke发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
琉璃苣应助xudonghui采纳,获得10
15秒前
weifeng发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786651
关于积分的说明 7778773
捐赠科研通 2442821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298711
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625212
版权声明 600866