Simple devising of N-doped carbon dots (N-CDs) as a low-cost probe for selective environmental toxin detection and security applications

文献情報

出版日 2023-11-17
DOI 10.1039/D3NJ04571D
インパクトファクター 3.591
著者

Kumaresan Annamalai, Arun Annamalai, Ramya Ravichandran, Anandhavalli Jeevarathinam, Padmanaban Annamalai, Hector Valdes, Sundaravadivel Elumalai


原文を見る

要旨

Nitrogen-doped carbon dots (N-CDs) possess outstanding photostability and interesting physicochemical and photochemical properties. Herein, we present cyan-emitting N-CDs that were fabricated through the treatment of salicylic acid with ethylene diamine using a simple microwave-assisted method. It was observed that the reaction produced N-CDs that strongly emitted cyan light with a quantum yield (QY) of 33%. The N-CDs were examined with the assistance of HR-TEM, XPS, XRD, FTIR, PL, and UV measurements. Due to the fluorescence enrichment effect caused by the N atoms in carbon dots, these N-CDs can be used as a fluorescent material for the detection of nitro-explosives and toxic metal cations. The addition of picric acid resulted in splendid quenching of the N-CDs, with a limit of detection (LOD) value of approximately 82.9 nM that was ascribed to the Förster resonance energy transfer between the N-CDs and the nitro-aromatics. Furthermore, the powerful coordination between oxygen-rich moieties and N-CDs for the detection of Fe3+ and Hg2+ cations induced fluorescence quenching through photo-induced electron transfer and the inner-filter effect pathway, leading to the effective recognition of metal ions. The sensor probe exhibited a wide-ranging linear response with an LOD of approximately 30 nM for Fe3+ and 160 nM for Hg2+ ions. Thus, the as-prepared N-CDs can function as a fluorescence sensor, a secure portable information device, and a paper-based probe for detection in biological systems.

関連文献

Nonlinear optical imaging of single plasmonic nanoparticles with 30 nm resolution

Anke Horneber, Kai Braun, Jan Rogalski, Paul Leiderer, Alfred J. Meixner, Dai Zhang

2015-01-23 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05342G

Surface force at the nano-scale: observation of non-monotonic surface tension and disjoining pressure

Mahshid Firouzi, Qibin Li, Kang Peng

2015-07-14 Paper

DOI: 10.1039/C5CP03050A

Probing the mechanism of CO2 capture in diamine-appended metal–organic frameworks using measured and simulated X-ray spectroscopy

Walter S. Drisdell, Roberta Poloni, Thomas M. McDonald, Tod A. Pascal, Liwen F. Wan, C. Das Pemmaraju, Bess Vlaisavljevich, Samuel O. Odoh, Jeffrey B. Neaton, David Prendergast, Jeffrey B. Kortright

2015-07-23 Paper

DOI: 10.1039/C5CP02951A

Theoretical study on interactions of fluorinated organomercurials with arene and gold fragments

Sebastián Miranda-Rojas

2015-09-14 Paper

DOI: 10.1039/C5CP04503G

Critical assessment of enhancement factor measurements in surface-enhanced Raman scattering on different substrates

Daniel C. Rodrigues, Michele L. de Souza, Klester S. Souza, Diego P. dos Santos, Gustavo F. S. Andrade, Marcia L. A. Temperini

2015-01-26 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05080K

Diffusion in Li2O studied by non-equilibrium molecular dynamics for 873 < T/K < 1603

Alexander D. Mulliner, Philippe C. Aeberhard, Peter D. Battle

2015-07-29 Paper

DOI: 10.1039/C5CP02628H

Tailoring plasmonic properties of gold nanohole arrays for surface-enhanced Raman scattering

Peng Zheng, Savan Suri, Nianqiang Wu

2015-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05291A

A detailed study of cholinium chloride and levulinic acid deep eutectic solvent system for CO2 capture via experimental and molecular simulation approaches

Ruh Ullah, Mert Atilhan, Baraa Anaya, Majeda Khraisheh, Gregorio García, Ahmed ElKhattat, Mohammad Tariq, Santiago Aparicio

2015-06-30 Paper

DOI: 10.1039/C5CP03364K

Bio-sensing with butterfly wings: naturally occurring nano-structures for SERS-based malaria parasite detection

Matthew W. A. Dixon, Leann Tilley, Keith R. Bambery, Bayden R. Wood

2014-12-03 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04930F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

掲載誌

New Journal of Chemistry

New Journal of Chemistry
CiteScore: 5.3
自己引用率: 3.7%
年間論文数: 2153

NJC (New Journal of Chemistry) is a broad-based primary journal encompassing all branches of chemistry and its sub-disciplines. It contains full research articles, communications, perspectives and focus articles. This well-established journal, owned by the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) of France, has been co-published with the Royal Society of Chemistry since January 1998. NJC is the forum for the publication of high-quality, original and significant work that opens new directions in chemistry or other scientific disciplines. In addition to having a significant chemical component, work published in NJC must demonstrate that it will have an impact on areas of research other than that of the reported work.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。