Reconhecimento sensorial e degradação fotocatalítica da doxiciclina hidroclorídrica por pontos quânticos de carbono fluorescentes verdes derivados de orto-fenilenodiamina

MENG Shenhua ,  

MIAO Dongqin ,  

WANG Jingran ,  

SHI Weiguang ,  

DONG Biao ,  

摘要

Pontos quânticos de carbono fluorescentes verdes (Green fluorescent carbon dots, G-CDs) foram sintetizados com sucesso usando orto-fenilenodiamina e ácido malônico como fontes de carbono através do método solvotérmico em etanol. A estrutura dos pontos quânticos de carbono, o mecanismo de reconhecimento da doxiciclina hidroclorídrica (DOX) e o desempenho da degradação fotocatalítica foram estudados utilizando microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia fotoeletrônica de raios X e espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica. Os resultados mostram que os G-CDs possuem excelentes propriedades fluorescentes, com rendimento quântico de fluorescência de até 87,12%, e apresentam boa resistência a interferências de vários íons e outros poluentes não tetraciclínicos. Baseado no mecanismo de transferência eletrônica induzido por luz, ocorre o apagamento da fluorescência dos G-CDs após a interação com DOX, permitindo o reconhecimento específico do DOX em amostras reais de água. Na faixa de 0~100 μmol/L, a intensidade da fluorescência dos G-CDs apresenta boa relação linear com a concentração de DOX, com limite de detecção tão baixo quanto 91,92 nmol/L. Durante o processo de degradação fotocatalítica do DOX pelos G-CDs, observa-se um efeito evidente do solvente etanol, com taxa máxima de degradação alcançando 76,06%, e após 4 ciclos de degradação, a taxa ainda se mantém em 62,38%. Este material sensor fluorescente bifuncional, que combina baixo limite de detecção e alta eficiência de degradação, demonstra característica de degradação fotocatalítica dependente do solvente etanol, oferecendo uma nova abordagem para o controle da poluição por antibióticos e apresentando valor potencial para aplicações no monitoramento ambiental e reparação.

关键词

pontos quânticos de carbono; doxiciclina hidroclorídrica; reconhecimento específico; degradação fotocatalítica; efeito do solvente

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