pH-sensitive spontaneous decay of functionalized carbon dots in solutions

质子化 脱质子化 光化学 发光 化学 碳纤维 量子点 间苯三酚 荧光 化学物理 分子电子跃迁 激发 纳米技术 材料科学 光电子学 分子 有机化学 物理 光学 离子 复合材料 复合数 量子力学
作者
Denise Dilshener,Drew F. Parsons,Johannes Fiedler
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:160 (21) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0201261
摘要

Carbon quantum dots have become attractive in various applications, such as drug delivery, biological sensing, photocatalysis, and solar cells. Among these, pH sensing via luminescence lifetime measurements of surface-functionalized carbon dots is one application currently investigated for their long lifetime and autonomous operation. In this article, we explore the theoretical connection between excitation lifetimes and the pH value of the surrounding liquid via the protonation and deprotonation of functional groups. Example calculations applied to m-phenylenediamine, phloroglucinol, and tethered disperse blue 1 are shown by applying a separation approach treating the electronic wave function of functional groups separately from the internal electronic structure of the (large) carbon dot. The bulk of the carbon dot is treated as an environment characterized by its optical spectrum that shifts the transition rates of the functional group. A simple relationship between pH, pKa, and mixed fluorescence lifetime is derived from the transition rates of the protonated and deprotonated states. pH sensitivity improves when the difference in the transition rates is greatest between protonated and deprotonated species, with the greatest sensitivity found where the pKa is close to the pH region of interest. The introduced model can directly be extended to consider multicomponent liquids and multiple protonation states.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Pamper发布了新的文献求助10
1秒前
xx发布了新的文献求助10
2秒前
Doctor.TANG完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
暗流完成签到,获得积分10
3秒前
WRT完成签到,获得积分10
4秒前
Pinch发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
8秒前
10秒前
Orange应助xx采纳,获得30
11秒前
想屙shi完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
蛋挞发布了新的文献求助10
14秒前
毛毛发布了新的文献求助10
15秒前
石头完成签到 ,获得积分10
15秒前
course完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
核桃发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
SciGPT应助Pinch采纳,获得10
23秒前
Faye完成签到 ,获得积分10
23秒前
彦卿完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
毛毛完成签到,获得积分10
25秒前
科研通AI6.4应助蛋挞采纳,获得10
25秒前
Zzz完成签到,获得积分10
26秒前
my123发布了新的文献求助10
27秒前
天真大神发布了新的文献求助10
27秒前
斯文败类应助尤海露采纳,获得10
27秒前
xx发布了新的文献求助30
28秒前
MOON发布了新的文献求助10
29秒前
丁鹏笑完成签到 ,获得积分0
29秒前
JackHao发布了新的文献求助10
29秒前
123完成签到 ,获得积分10
29秒前
心想事成发布了新的文献求助10
30秒前
曹苍久发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7322496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937903
关于积分的说明 18949704
捐赠科研通 6980192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215016
关于科研通互助平台的介绍 2382525
邀请新用户注册赠送积分活动 2194243