Reconocimiento sensor basado en puntos cuánticos de carbono fluorescentes verdes derivados de orto-fenilendiamina para doxiciclina hidrocloruro y degradación fotocatalítica

MENG Shenhua ,  

MIAO Dongqin ,  

WANG Jingran ,  

SHI Weiguang ,  

DONG Biao ,  

摘要

Se sintetizaron con éxito puntos cuánticos de carbono fluorescentes verdes (Green fluorescent carbon dots, G-CDs) utilizando orto-fenilendiamina y ácido malónico como fuente de carbono mediante el método solvotérmico en etanol. Se estudiaron la estructura de los puntos cuánticos de carbono, el mecanismo de reconocimiento de la doxiciclina hidrocloruro (DOX) y el rendimiento de la degradación fotocatalítica mediante microscopía electrónica de transmisión, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica. Los resultados muestran que los G-CDs tienen excelentes propiedades fluorescentes, con un rendimiento cuántico de fluorescencia de hasta el 87,12 %, y presentan buena resistencia a interferencias de diversos iones y otros contaminantes no tetracíclicos. Basado en un mecanismo de transferencia electrónica inducida por luz, los G-CDs sufren atenuación fluorescente cuando interactúan con DOX, logrando así el reconocimiento específico de DOX en muestras reales de agua. En el rango de 0~100 μmol/L, la intensidad fluorescente de los G-CDs muestra una buena relación lineal con la concentración de DOX, con un límite de detección tan bajo como 91,92 nmol/L. Durante la degradación fotocatalítica de DOX utilizando G-CDs se observa un efecto notable del disolvente etanol, alcanzando una tasa de degradación máxima del 76,06 %, y tras 4 ciclos de degradación, la tasa se mantiene en 62,38 %. Este material sensor fluorescente bifuncional combina un límite de detección bajo con alta eficiencia de degradación, mostrando características de degradación fotocatalítica dependientes del disolvente etanol, proporcionando una nueva idea para la gestión de la contaminación por antibióticos y con un valor potencial de aplicación en la monitorización y restauración ambiental.

关键词

puntos cuánticos de carbono; doxiciclina hidrocloruro; reconocimiento específico; degradación fotocatalítica; efecto del disolvente

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