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Yellow Fluorescent Carbon Dots for Selective Recognition of As3+ and Fe3+ Ions
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-09-24 , DOI: 10.1021/acsanm.1c02391 Sathish Rajendran 1 , Daggupati Venkata Ramanaiah 1 , Subrata Kundu 2 , Susanta Kumar Bhunia 1
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-09-24 , DOI: 10.1021/acsanm.1c02391 Sathish Rajendran 1 , Daggupati Venkata Ramanaiah 1 , Subrata Kundu 2 , Susanta Kumar Bhunia 1
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Measurement levels of As3+ and Fe3+ ions have attracted considerable research attention for environmental and living being’s health safety issues. Herein, we report a green synthetic approach to prepare bright yellow fluorescent carbon dots (C-dots) from a o-phenylenediamine and pyrazole mixture. A large Stokes shift of up to 145 nm was observed under an excitation wavelength of 415 nm. The metal ion sensing study affirmed that the C-dots’ aqueous dispersion underwent a strong fluorescence quenching for selective As3+ and Fe3+ ion sensing with detection limits of 24.4 and 63.4 nM, respectively. In addition, a red shift of the C-dots’ emission was noticed in the case of Fe3+ ion incubation. Furthermore, the C-dots were coated on a simple paper strip and embedded in a solid silica aerogel porous matrix in which detection was carried out through the visible and fluorescence color changes. The quenching of the C-dots’ fluorescence was ascribed to the static quenching effect, which was proved by UV–vis absorbance and time-resolved fluorescence spectroscopy techniques. In addition, this method was successfully used to detect these ions in real water samples in the presence of other contaminants. Moreover, intracellular detection of the ions has been successfully performed in living cells at a lower concentration. The methodology reported here opens a new window in real and on-site applications.
中文翻译：
用于选择性识别 As3+ 和 Fe3+ 离子的黄色荧光碳点
As 3+和Fe 3+离子的测量水平已经引起了环境和生物健康安全问题的大量研究关注。在此，我们报告了一种绿色合成方法，用于从邻苯二胺和吡唑混合物制备亮黄色荧光碳点 (C-dots) 。在 415 nm 的激发波长下观察到高达 145 nm 的大斯托克斯位移。金属离子传感研究证实，碳点的水分散体经历了强烈的荧光猝灭，用于选择性 As 3+和 Fe 3+离子传感，检测限分别为 24.4 和 63.4 nM。此外，在 Fe 3+的情况下，注意到 C 点发射的红移离子培养。此外，将 C 点涂在一个简单的纸条上并嵌入固体二氧化硅气凝胶多孔基质中，其中通过可见光和荧光颜色变化进行检测。碳点荧光的猝灭归因于静态猝灭效应，这被紫外-可见光吸收和时间分辨荧光光谱技术证明。此外，该方法还成功地用于在其他污染物存在的情况下检测实际水样中的这些离子。此外，已在较低浓度的活细胞中成功地进行了离子的细胞内检测。此处报告的方法在实际和现场应用中打开了一个新窗口。
更新日期：2021-10-22
中文翻译：
用于选择性识别 As3+ 和 Fe3+ 离子的黄色荧光碳点
As 3+和Fe 3+离子的测量水平已经引起了环境和生物健康安全问题的大量研究关注。在此，我们报告了一种绿色合成方法，用于从邻苯二胺和吡唑混合物制备亮黄色荧光碳点 (C-dots) 。在 415 nm 的激发波长下观察到高达 145 nm 的大斯托克斯位移。金属离子传感研究证实，碳点的水分散体经历了强烈的荧光猝灭，用于选择性 As 3+和 Fe 3+离子传感，检测限分别为 24.4 和 63.4 nM。此外，在 Fe 3+的情况下，注意到 C 点发射的红移离子培养。此外，将 C 点涂在一个简单的纸条上并嵌入固体二氧化硅气凝胶多孔基质中，其中通过可见光和荧光颜色变化进行检测。碳点荧光的猝灭归因于静态猝灭效应，这被紫外-可见光吸收和时间分辨荧光光谱技术证明。此外，该方法还成功地用于在其他污染物存在的情况下检测实际水样中的这些离子。此外，已在较低浓度的活细胞中成功地进行了离子的细胞内检测。此处报告的方法在实际和现场应用中打开了一个新窗口。
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