Puntos cuánticos de carbono fluorescentes verdes de o-fenilendiamina para reconocimiento sensorial y degradación fotocatalítica de doxiciclina hidrocloruro

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 o-fenilendiamina y ácido malónico como fuente de carbono mediante un método solvotérmico con etanol como solvente. Se estudiaron la estructura de los puntos cuánticos de carbono, el mecanismo de reconocimiento de la doxiciclina hidrocloruro (DOX) y las propiedades de degradación fotocatalítica mediante técnicas como microscopía electrónica de transmisión, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y resonancia paramagnética electrónica. Los resultados mostraron que los G-CDs tienen excelentes propiedades fluorescentes con un rendimiento cuántico de fluorescencia de hasta un 87.12%, y presentan buena capacidad para resistir interferencias de múltiples iones y otros contaminantes que no son tetraciclinas. Basado en un mecanismo de transferencia electrónica inducida por luz, los G-CDs experimentan apagamiento de fluorescencia tras interactuar con DOX, logrando así un reconocimiento específico del DOX en muestras de agua reales. En el rango de 0 a 100 μmol/L, la intensidad de fluorescencia de los G-CDs mostró una buena relación lineal con la concentración de DOX, con un límite de detección tan bajo como 91.92 nmol/L. En el proceso de degradación fotocatalítica de DOX, los G-CDs mostraron un evidente efecto del solvente etanol, alcanzando una tasa máxima de degradación del 76.06%, y después de 4 ciclos de degradación, la tasa todavía se mantuvo en 62.38%. Este material sensor fluorescente bifuncional, con bajo límite de detección y alta eficiencia de degradación, muestra características de degradación fotocatalítica dependientes del solvente etanol, ofreciendo nuevas ideas para el tratamiento de la contaminación por antibióticos y con un potencial de aplicación en monitoreo y restauración ambiental.

关键词

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

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