Ugljična kvantna tačka

Ugljične kvantne tačke, koje se često nazivaju i ugljične tačke (skraćeno CQD, C-tačke ili CD), ugljične su nanočestice koje su manje od 10 nm veličine i imaju neki oblik površinske pasivizacije.[1][2][3]

HistorijaUredi

CQD su prvi otkrili Xu i ostali 2004. slučajno tokom prečišćavanja jednozidnih ugljičnih nanocijevi.[4] Ovo otkriće je pokrenulo opsežna istraživanja kako bi se iskoristila fluorescentna svojstva CQD-a.[1][5] Kao nova klasa fluorescentnih ugljikovih nanomaterijala, CQD posjeduju atraktivna svojstva visoke stabilnosti, dobre provodljivosti, niske toksičnosti, ekološke prihvatljivosti, jednostavnih sintetičkih puteva kao i uporedivih optičkih svojstava sa kvantnim tačkama.[6] Ugljične kvantne tačke su opsežno istraživane, posebno zbog svojih jakih i podesivih svojstava fluorescencije,[7] koja omogućavaju njihovu primjenu u biomedicini, optronici, katalizi i sensingu.[8] Kao nova klasa fluorescentnih ugljikovih nanomaterijala, CQD posjeduju atraktivna svojstva visoke stabilnosti, dobre provodljivosti, niske toksičnosti, ekološke prihvatljivosti, jednostavnih sintetičkih puteva kao i uporedivih optičkih svojstava sa kvantnim tačkama.[9] Ugljične kvantne tačke su opsežno istraživane, posebno zbog svojih jakih i podesivih svojstava fluorescencije,[7] koja omogućavaju njihovu primjenu u biomedicini, optronici, katalizi i sensingu.[8]

O fundamentalnim mehanizmima odgovornim za sposobnost fluorescencije CQD-a se vrlo mnogo raspravlja. Neki autori su pružili dokaze o svojstvima fluorescencije zavisne od veličine, sugerirajući da emisija proizlazi iz elektronskih prijelaza sa jezgrom tačaka, pod utjecajem efekata kvantnog ograničenja,[10][11] dok drugi radovi pripisuju fluorescenciju rekombinaciji površinski zarobljenih naboja,[12][13] ili su predložili oblik sprege između jezgre i površinskih elektronskih stanja.[14] Fluorescencija CQD-ova zavisna od ekscitacije, koja dovodi do njihove karakteristične emisione prilagodljivosti, uglavnom je povezana s nehomogenom raspodjelom njihovih emisionih karakteristika,[14][15] zbog polidisperznosti, iako su neki radovi to objasnili kao kršenje Kašinog pravila koje proizlaze iz neobično sporog opuštanja rastvarača.[16]

Svojstva CQD-aUredi

 
Ugljične tačke pripremljene od različitih prekursora: uree, alanina i saharoze (izradio Paliienko Konstantin)

Strukture i komponente CQD-a određuju njihova različita svojstva. Mnogi karboksilni ostaci na površini CQD daju odličnu rastvorljivost u vodi i biokompatibilnost.[7] Takvi površinski dijelovi omogućavaju CQD-ima da služe kao nanočestice koje provode protone.[17] CQD-ovi su također pogodni za hemijsku modifikaciju i površinsku pasivizaciju sa različitim organskim, polimernim, neorganskim ili biološkim materijalima. Površinskom pasivizacijom poboljšavaju se fluorescentna svojstva kao i fizička svojstva CQD-a. Nedavno je otkriveno da CD funkcionaliziran aminom i hidroksamskom kiselinom može proizvesti trobojnu (zelenu, žutu i crvenu) emisiju kada se uvede u različito pH okruženje i ova trobojna emisija može biti sačuvana u ORMOSIL filmskoj matrici.[18] Rad objavljen 2019. godine pokazao je da CQD može izdržati temperature i do 800 °C, otvarajući put za primjenu CQD u okruženjima s visokim temperaturama.[19] Bazirani na ugljiku, CQD posjeduju svojstva kao što su dobra provodljivost, benigni hemijski sastav, fotohemijska i termička stabilnost.

Sinteza CQD-aUredi

Sintetičke metode za CQD su grubo podijeljene u dvije kategorije, "odozgo prema dole" i "odozdo prema gore". Ovo se može postići hemijskim, elektrohemijskim ili fizičkim tehnikama.[7] Dobijeni CQD mogu se optimizirati tokom pripreme ili nakon tretmana.[1] Modifikacija CQD-a je također vrlo važna kako bi se dobila dobra površinska svojstva koja su bitna za topljivost i odabrane primjene.[1]

Sintetičke metodeUredi

Sintetički put odozgo prema dole odnosi se na razbijanje većih ugljikovih struktura kao što su grafit, ugljične nanocijevi i nanodijamanti u CQD pomoću laserske ablacije, lučnog pražnjenja i elektrohemijskih tehnika.[7] Na primjer, Zhou i ostali su prvi primijenili elektrohemijski metod u sintezi CQD-a.[20] Uzgajali su višeslojne ugljične nanocijevi na karbonskom papiru, a zatim su umetnuli karbonski papir u elektrohemijsku ćeliju koja je sadržavala prateći elektrolit uključujući degasirani acetonitril i 0,1 M tetrabutil amonijum perhlorat. Kasnije su ovu metodu primijenili u rezanju CNT-a ili sastavljanju CNT-a u funkcionalne uzorke koji su pokazali raznovrsnost pozivanja ove metode u manipulacijama ugljičnim nanostrukturama.[21][22]

Sintetički put odozdo prema gore uključuje sintezu CQD-a iz malih prekursora kao što su ugljikohidrati, citrati i nanokompoziti polimer-silika kroz hidrotermalni/solvotermalni tretman, podržavajući sintetičke i mikrovalne sintetičke puteve.[23] Na primjer, Zhu i ostali su opisali jednostavnu metodu pripreme CQD zagrijavanjem otopine poli(etilen glikola) (PEG) i saharida u mikrovalnoj pećnici od 500 W u trajanju od 2 do 10 minuta.[24]

Nedavno su se koristili i zeleni sintetički pristupi za proizvodnju CQD-a.[4][5][25][26][27]

Kontrola veličineUredi

[1]

Osim naknadnog tretmana, kontrola veličine CQD-a tokom procesa pripreme također se široko koristi. Na primjer, Zhu i ostali opisali su hidrofilni CQD kroz impregnaciju prekursora limunske kiseline.[24] Nakon pirolizacije CQD-a na 300 °C 2 sata na zraku, zatim uklanjanjem silicijum dioksida, nakon čega je uslijedila dijaliza, pripremili su CQD ujednačene veličine 1,5-2,5 nm koji je pokazao nisku toksičnost, odličnu luminiscenciju, dobru fotostabilnost i svojstva povećane konverzije.[24]

ModifikacijaUredi

Budući da je to nova vrsta fluorescentnih nanočestica, primjena CQD leži u području vizualizacije bioloških aktivnosti i otkrivanja ciljnih molekula na temelju principa koje koristi živi sistem zbog njihovog biološkog i ekološkog sastava i odlične biokompatibilnosti.[1] Da bi preživjeli konkurenciju s konvencionalnim poluprovodničkim kvantnim tačkama, trebalo bi postići visok kvantni prinos. Iako je sintetiziran dobar primjer CQD-a sa ~80% kvantnog prinosa,[9] većina sintetiziranih kvantnih tačaka do sada ima kvantni prinos ispod 10%.[7] Metode površinske pasivacije i dopinga za modifikacije se obično primjenjuju za poboljšanje kvantnog prinosa.

Kako bi se spriječilo zagađenje površina CQD-a njihovom okolinom, vrši se površinska pasivizacija kako bi se ublažio štetan utjecaj površinske kontaminacije na njihova optička svojstva.[28] Formira se tanak izolacijski sloj kako bi se postigla površinska pasivizacija vezivanjem polimernih materijala na površinu CQD-a tretiranu kiselinom.[7]

Osim površinske pasivizacije, doping je također uobičajena metoda koja se koristi za podešavanje svojstava CQD-a. Različite metode dopinga sa elementima kao što su N,[29] S,[30] P[31] su demonstrirane za podešavanje svojstava CQD-a, među kojima je N doping najčešći način zbog svoje velike sposobnosti u poboljšanju fotoluminiscencije emisije.[32] Mehanizmi pomoću kojih dopiranje dušikom povećava kvantni prinos fluorescencije CQD-a, kao i struktura CD-a koji su jako dopirani N-om, vrlo su diskutovana pitanja u literaturi.[33][34] Zhou i ostali primijenili su XANES i XEOL u istraživanju elektronske strukture i mehanizma luminescencije u njihovom elektrohemijski proizvedenom ugljičnom QDS-u i otkrili da je doping N gotovo sigurno odgovoran za plavu luminiscenciju.[35] Zabilježena je sinteza novih nanokompozita na bazi CD-a s neobičnim svojstvima. Na primjer, novi nanokompozit je dizajniran korištenjem CD-a i magnetnih nanočestica Fe 3 O 4 kao prekursora s nanozimetskom aktivnošću.[36]

PrimjeneUredi

 
CQD s jedinstvenim svojstvima imaju veliki potencijal u biomedicini, optronici, katalizi i senzorima[1]

Vizualizacija bioloških aktivnostiUredi

CQD se mogu koristiti za vizualizacije bioloških aktivnosti zbog njihove fluorescentne emisije i biokompatibilnosti.[37] Ubrizgavanjem rastvarača koji sadrže CQD u živo tijelo, slike in vivo se mogu dobiti za potrebe otkrivanja ili dijagnoze. Jedan primjer je da se CQD konjugirani organskom bojom mogu koristiti kao efikasne fluorescentne sonde za H2S. Prisustvo H2S moglo bi podesiti plavu emisiju CQD-ova konjugiranih organskom bojom na zelenu. Dakle, korištenjem fluorescentnog mikroskopa, CQD-ovi konjugovani organskom bojom su bili u stanju da vizualizuju promjene u fiziološki relevantnim nivoima H2S.[7] Drugi primjer može biti dvostruki način vizualizacije koji koristi njihove vrlo pristupačne površinske funkcionalne grupe da ih konjugira putem EDC-NHS hemije.[38] Saladino i ostali demonstrirali su koncept koristeći MW-potpomognute sintetizirane azotom dopirane CQD-ove nezavisne od pobude. Oni su konjugovani sa nanočesticama rodija – kontrastnim agensima rendgenske fluorescencije – što je dovelo do dualnog nanohibrida sa optičkim i rendgenskim fluorescentnim svojstvima. Štoviše, proces konjugacije ne samo da uzima u obzir dvostruki način vizualizacije, već i pasivizira površinu nanočestica rodija, što rezultira smanjenom citotoksičnošću.[39]

DetektovanjeUredi

CQD su također primijenjeni u biodetektovanju kao nosioci biosenzora zbog njihove fleksibilnosti u modifikaciji, visoke rastvorljivosti u vodi, netoksičnosti, dobre fotostabilnosti i odlične biokompatibilnosti.[1] Biosenzori zasnovani na materijalima na bazi CQD i CQs mogli bi se koristiti za vizuelno praćenje ćelijskog bakra,[40] glukoze,[41] pH,[42] nivoa u tragovima H2O2[36] i nukleinske kiseline.[43] Opšti primjer je o testovima bočnog protoka nukleinske kiseline. Diskriminirajuće oznake na amplikonima se prepoznaju po odgovarajućim antitijelima i fluorescentnim signalima koje daju prikačeni CQD.[7] Općenito, fluorescencija CQD-ova efikasno reagira na pH,[44] lokalni polaritet[14] i na prisustvo metalnih jona u otopini,[45] što dodatno proširuje njihov potencijal za primjenu nanosenzivanja,[46] na primjer u analiza zagađivača.[47]

Dostava lijekovaUredi

Netoksičnost i biokompatibilnost CQD-a omogućavaju im široku primjenu u biomedicini kao nosači lijekova, fluorescentni markeri kao i kontrola oslobađanja lijeka.[26][48][49][50] Ovo je ilustrovano upotrebom CQD-a kao fotosenzibilizatora u fotodinamičkoj terapiji za uništavanje ćelija raka.[51]

KatalizaUredi

Fleksibilnost funkcionalizacije sa različitim grupama CQD-a omogućava im da apsorbuju svjetlost različitih talasnih dužina, što nudi dobre mogućnosti za aplikacije u fotokatalizi.[52] CQDs-modificirani P25 TiO2 kompoziti su pokazali poboljšanu fotokatalitičku evoluciju H2 pod zračenjem UV-Vis. CQD služe kao rezervoar za elektrone za poboljšanje efikasnosti razdvajanja parova elektron-rupa P25.[53]

OptronikaUredi

CQD posjeduju potencijal da služe kao materijali za solarne ćelije osjetljive na boje,[54] organske solarne ćelije,[1] superkondenzatore,[55] i uređaje koji emituju svjetlost.[56] CQD se mogu koristiti kao fotosenzibilizatori u solarnim ćelijama osjetljivim na boje, a efikasnost fotoelektrične konverzije je značajno poboljšana.[57] CQD ugrađen hibridni sol baziran na silicijum dioksidu može se koristiti kao transparentna fluorescentna boja.[58]

Raketna gorivaUredi

Nedavno su CQD-ovi korišteni u hibridnim raketnim gorivima.[59]

Otkrivanje otiska prstaUredi

CQD se koriste za poboljšanje latentnih otisaka prstiju.[60]

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  1. ^ a b c d e f g h i Wang, Youfu; Hu, Aiguo (2014). "Carbon quantum dots: Synthesis, properties and applications". Journal of Materials Chemistry C. 2 (34): 6921–39. doi:10.1039/C4TC00988F.
  2. ^ Fernando, K. A. Shiral; Sahu, Sushant; Liu, Yamin; Lewis, William K.; Guliants, Elena A.; Jafariyan, Amirhossein; Wang, Ping; Bunker, Christopher E.; Sun, Ya-Ping (2015). "Carbon Quantum Dots and Applications in Photocatalytic Energy Conversion". ACS Applied Materials & Interfaces. 7 (16): 8363–76. doi:10.1021/acsami.5b00448. PMID 25845394.
  3. ^ Gao, Xiaohu; Cui, Yuanyuan; Levenson, Richard M; Chung, Leland W K; Nie, Shuming (2004). "In vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots". Nature Biotechnology. 22 (8): 969–76. doi:10.1038/nbt994. PMID 15258594.
  4. ^ a b Oza, Goldie; Oza, Kusum; Pandey, Sunil; Shinde, Sachin; Mewada, Ashmi; Thakur, Mukeshchand; Sharon, Maheshwar; Sharon, Madhuri (2014). "A Green Route Towards Highly Photoluminescent and Cytocompatible Carbon dot Synthesis and its Separation Using Sucrose Density Gradient Centrifugation". Journal of Fluorescence. 25 (1): 9–14. doi:10.1007/s10895-014-1477-x. PMID 25367312.
  5. ^ a b Mewada, Ashmi; Pandey, Sunil; Shinde, Sachin; Mishra, Neeraj; Oza, Goldie; Thakur, Mukeshchand; Sharon, Maheshwar; Sharon, Madhuri (2013). "Green synthesis of biocompatible carbon dots using aqueous extract of Trapa bispinosa peel". Materials Science and Engineering: C. 33 (5): 2914–7. doi:10.1016/j.msec.2013.03.018. PMID 23623114.
  6. ^ Chan, Warren C.W; Maxwell, Dustin J; Gao, Xiaohu; Bailey, Robert E; Han, Mingyong; Nie, Shuming (2002). "Luminescent quantum dots for multiplexed biological detection and imaging". Current Opinion in Biotechnology. 13 (1): 40–6. doi:10.1016/S0958-1669(02)00282-3. PMID 11849956.
  7. ^ a b c d e f g h i Lim, Shi Ying; Shen, Wei; Gao, Zhiqiang (2015). "Carbon quantum dots and their applications". Chemical Society Reviews. 44 (1): 362–81. doi:10.1039/C4CS00269E. PMID 25316556.
  8. ^ a b Li, Yan; Zhao, Yang; Cheng, Huhu; Hu, Yue; Shi, Gaoquan; Dai, Liming; Qu, Liangti (2012). "Nitrogen-Doped Graphene Quantum Dots with Oxygen-Rich Functional Groups". Journal of the American Chemical Society. 134 (1): 15–8. doi:10.1021/ja206030c. PMID 22136359.
  9. ^ a b Zhu, Shoujun; Meng, Qingnan; Wang, Lei; Zhang, Junhu; Song, Yubin; Jin, Han; Zhang, Kai; Sun, Hongchen; Wang, Haiyu (2013). "Highly Photoluminescent Carbon Dots for Multicolor Patterning, Sensors, and Bioimaging". Angewandte Chemie International Edition. 52 (14): 3953–7. doi:10.1002/anie.201300519. PMID 23450679.
  10. ^ Ye, Ruquan; Xiang, Changsheng; Lin, Jian; Peng, Zhiwei; Huang, Kewei; Yan, Zheng; Cook, Nathan P.; Samuel, Errol L.G.; Hwang, Chih-Chau (2013). "Coal as an abundant source of graphene quantum dots". Nature Communications. 4: 2943. Bibcode:2013NatCo...4.2943Y. doi:10.1038/ncomms3943. PMID 24309588.
  11. ^ Li, Haitao; He, Xiaodie; Kang, Zhenhui; Huang, Hui; Liu, Yang; Liu, Jinglin; Lian, Suoyuan; Tsang, ChiHimA.; Yang, Xiaobao (2010). "Water-Soluble Fluorescent Carbon Quantum Dots and Photocatalyst Design". Angewandte Chemie International Edition. 49 (26): 4430–4. doi:10.1002/anie.200906154. PMID 20461744.
  12. ^ Sun, Ya-Ping; Zhou, Bing; Lin, Yi; Wang, Wei; Fernando, K. A. Shiral; Pathak, Pankaj; Meziani, Mohammed Jaouad; Harruff, Barbara A.; Wang, Xin (2006). "Quantum-Sized Carbon Dots for Bright and Colorful Photoluminescence". Journal of the American Chemical Society. 128 (24): 7756–7. doi:10.1021/ja062677d. PMID 16771487.
  13. ^ Liu, Yun; Liu, Chun-yan; Zhang, Zhi-Ying (2011). "Synthesis and surface photochemistry of graphitized carbon quantum dots". Journal of Colloid and Interface Science. 356 (2): 416–21. Bibcode:2011JCIS..356..416L. doi:10.1016/j.jcis.2011.01.065. PMID 21306724.
  14. ^ a b c Sciortino, Alice; Marino, Emanuele; Dam, Bart van; Schall, Peter; Cannas, Marco; Messina, Fabrizio (2016). "Solvatochromism Unravels the Emission Mechanism of Carbon Nanodots". The Journal of Physical Chemistry Letters. 7 (17): 3419–23. doi:10.1021/acs.jpclett.6b01590. PMID 27525451.
  15. ^ Demchenko, Alexander P.; Dekaliuk, Mariia O. (2016). "The origin of emissive states of carbon nanoparticles derived from ensemble-averaged and single-molecular studies". Nanoscale. 8 (29): 14057–69. Bibcode:2016Nanos...814057D. doi:10.1039/C6NR02669A. PMID 27399599.
  16. ^ Khan, Syamantak; Gupta, Abhishek; Verma, Navneet C.; Nandi, Chayan K. (2015). "Time-Resolved Emission Reveals Ensemble of Emissive States as the Origin of Multicolor Fluorescence in Carbon Dots". Nano Letters. 15 (12): 8300–5. Bibcode:2015NanoL..15.8300K. doi:10.1021/acs.nanolett.5b03915. PMID 26566016.
  17. ^ Mondal, Somen; Agam, Yuval; Amdursky, Nadav (2020). "Enhanced Proton Conductivity across Protein Biopolymers Mediated by Doped Carbon Nanoparticles". Small. 16 (50): 2005526. doi:10.1002/smll.202005526. PMID 33108059.
  18. ^ Bhattacharya, Dipsikha; Mishra, Manish K.; De, Goutam (2017). "Carbon Dots from a Single Source Exhibiting Tunable Luminescent Colors through the Modification of Surface Functional Groups in ORMOSIL Films". Journal of Physical Chemistry C. 121 (50): 28106–16. doi:10.1021/acs.jpcc.7b08039.
  19. ^ Rimal, Vishal; Shishodia, Shubham; Srivastava, P.K. (2020). "Novel synthesis of high-thermal stability carbon dots and nanocomposites from oleic acid as an organic substrate". Applied Nanoscience. 10 (2): 455–464. doi:10.1007/s13204-019-01178-z.
  20. ^ Zhou, Jigang; Booker, Christina; Li, Ruying; Zhou, Xingtai; Sham, Tsun-Kong; Sun, Xueliang; Ding, Zhifeng (2007). "An Electrochemical Avenue to Blue Luminescent Nanocrystals from Multiwalled Carbon Nanotubes (MWCNTs)". Journal of the American Chemical Society. 129 (4): 744–5. doi:10.1021/ja0669070. PMID 17243794.
  21. ^ Zhou, Jigang (2009). "Tailoring multi-wall carbon nanotubes for smaller nanostructures". Carbon. 47 (3): 829–838. doi:10.1016/j.carbon.2008.11.032.
  22. ^ Zhou, Jigang (2013). "An electrochemical approach to fabricating honeycomb assemblies from multiwall carbon nanotubes". Carbon. 59 (3): 130–139. doi:10.1016/j.carbon.2013.03.001.
  23. ^ Peng, Hui; Travas-Sejdic, Jadranka (2009). "Simple Aqueous Solution Route to Luminescent Carbogenic Dots from Carbohydrates". Chemistry of Materials. 21 (23): 5563–5. doi:10.1021/cm901593y.
  24. ^ a b c Zhu, Hui; Wang, Xiaolei; Li, Yali; Wang, Zhongjun; Yang, Fan; Yang, Xiurong (2009). "Microwave synthesis of fluorescent carbon nanoparticles with electrochemiluminescence properties". Chemical Communications (34): 5118–20. doi:10.1039/B907612C. PMID 20448965.
  25. ^ Phadke, Chinmay; Mewada, Ashmi; Dharmatti, Roopa; Thakur, Mukeshchand; Pandey, Sunil; Sharon, Madhuri (2015). "Biogenic Synthesis of Fluorescent Carbon Dots at Ambient Temperature Using Azadirachta indica (Neem) gum". Journal of Fluorescence. 25 (4): 1103–7. doi:10.1007/s10895-015-1598-x. PMID 26123675.
  26. ^ a b Thakur, Mukeshchand; Pandey, Sunil; Mewada, Ashmi; Patil, Vaibhav; Khade, Monika; Goshi, Ekta; Sharon, Madhuri (2014). "Antibiotic Conjugated Fluorescent Carbon Dots as a Theranostic Agent for Controlled Drug Release, Bioimaging, and Enhanced Antimicrobial Activity". Journal of Drug Delivery. 2014: 282193. doi:10.1155/2014/282193. PMC 3976943. PMID 24744921.
  27. ^ Thakur, Mukeshchand; Mewada, Ashmi; Pandey, Sunil; Bhori, Mustansir; Singh, Kanchanlata; Sharon, Maheshwar; Sharon, Madhuri (2016). "Milk-derived multi-fluorescent graphene quantum dot-based cancer theranostic system". Materials Science and Engineering: C. 67: 468–77. doi:10.1016/j.msec.2016.05.007. PMID 27287144.
  28. ^ Nicollian, E. H. (1971). "Surface Passivation of Semiconductors". Journal of Vacuum Science and Technology. 8 (5): S39–S49. Bibcode:1971JVST....8S..39N. doi:10.1116/1.1316388.
  29. ^ Xu, Yang; Wu, Ming; Liu, Yang; Feng, Xi-Zeng; Yin, Xue-Bo; He, Xi-Wen; Zhang, Yu-Kui (2013). "Nitrogen-Doped Carbon Dots: A Facile and General Preparation Method, Photoluminescence Investigation, and Imaging Applications". Chemistry - A European Journal. 19 (7): 2276–83. doi:10.1002/chem.201203641. PMID 23322649.
  30. ^ Sun, Dong; Ban, Rui; Zhang, Peng-Hui; Wu, Ge-Hui; Zhang, Jian-Rong; Zhu, Jun-Jie (2013). "Hair fiber as a precursor for synthesizing of sulfur- and nitrogen-co-doped carbon dots with tunable luminescence properties". Carbon. 64: 424–34. doi:10.1016/j.carbon.2013.07.095.
  31. ^ Prasad, K. Sudhakara; Pallela, Ramjee; Kim, Dong-Min; Shim, Yoon-Bo (2013). "Microwave-Assisted One-Pot Synthesis of Metal-Free Nitrogen and Phosphorus Dual-Doped Nanocarbon for Electrocatalysis and Cell Imaging". Particle & Particle Systems Characterization. 30 (6): 557–64. doi:10.1002/ppsc.201300020.
  32. ^ Ayala, Paola; Arenal, Raul; Loiseau, Annick; Rubio, Angel; Pichler, Thomas (2010). "The physical and chemical properties of heteronanotubes". Reviews of Modern Physics. 82 (2): 1843. Bibcode:2010RvMP...82.1843A. doi:10.1103/RevModPhys.82.1843.
  33. ^ Messina, F.; Sciortino, L.; Popescu, R.; Venezia, A. M.; Sciortino, A.; Buscarino, G.; Agnello, S.; Schneider, R.; Gerthsen, D. (2016). "Fluorescent nitrogen-rich carbon nanodots with an unexpected β-C3N4nanocrystalline structure". Journal of Materials Chemistry C. 4 (13): 2598–605. doi:10.1039/C5TC04096E.
  34. ^ Zhou, Juan; Yang, Yong; Zhang, Chun-Yang (2013). "A low-temperature solid-phase method to synthesize highly fluorescent carbon nitride dots with tunable emission". Chemical Communications. 49 (77): 8605–7. doi:10.1039/C3CC42266F. PMID 23749222.
  35. ^ Zhou, Jigang; Zhou, Xingtai; Li, Ruying; Sun, Xueliang; Ding, Zhifeng; Cutler, Jeffrey; Sham, Tsun-Kong (2009). "Electronic structure and luminescence center of blue luminescent carbon nanocrystals". Chemical Physics Letters. 474 (4–6): 320–324. Bibcode:2009CPL...474..320Z. doi:10.1016/j.cplett.2009.04.075.
  36. ^ a b Yousefinejad, Saeed; Rasti, Hamid; Hajebi, Mehdi; Kowsari, Masoud; Sadravi, Shima; Honarasa, Fatemeh (2017). "Design of C-dots/Fe3O4 magnetic nanocomposite as an efficient new nanozyme and its application for determination of H2O2 in nanomolar level". Sensors and Actuators B: Chemical. 247 (August): 691–6. doi:10.1016/j.snb.2017.02.145.
  37. ^ Oza, Goldie; Ravichandran, M.; Merupo, Victor-Ishrayelu; Shinde, Sachin; Mewada, Ashmi; Ramirez, Jose Tapia; Velumani, S.; Sharon, Madhuri; Sharon, Maheshwar (2016). "Camphor-mediated synthesis of carbon nanoparticles, graphitic shell encapsulated carbon nanocubes and carbon dots for bioimaging". Scientific Reports. 6: 21286. Bibcode:2016NatSR...621286O. doi:10.1038/srep21286. PMC 4764906. PMID 26905737.
  38. ^ Kilic, Nüzhet Inci (2021). Graphene Quantum Dots as Fluorescent and Passivation Agents for Multimodal Bioimaging.
  39. ^ Saladino, Giovanni M.; Kilic, Nuzhet I.; Brodin, Bertha; Hamawandi, Bejan; Yazgan, Idris; Hertz, Hans M.; Toprak, Muhammet S. (septembar 2021). "Carbon Quantum Dots Conjugated Rhodium Nanoparticles as Hybrid Multimodal Contrast Agents". Nanomaterials (jezik: engleski). 11 (9): 2165. doi:10.3390/nano11092165. ISSN 2079-4991. PMC 8470909 Provjerite vrijednost parametra |pmc= (pomoć). PMID 34578481 Provjerite vrijednost parametra |pmid= (pomoć).
  40. ^ Zhu, Anwei; Qu, Qiang; Shao, Xiangling; Kong, Biao; Tian, Yang (2012). "Carbon-Dot-Based Dual-Emission Nanohybrid Produces a Ratiometric Fluorescent Sensor for InVivo Imaging of Cellular Copper Ions". Angewandte Chemie International Edition. 51 (29): 7185–9. doi:10.1002/anie.201109089. PMID 22407813.
  41. ^ Shi, Wenbing; Wang, Qinlong; Long, Yijuan; Cheng, Zhiliang; Chen, Shihong; Zheng, Huzhi; Huang, Yuming (2011). "Carbon nanodots as peroxidase mimetics and their applications to glucose detection". Chemical Communications. 47 (23): 6695–7. doi:10.1039/C1CC11943E. PMID 21562663.
  42. ^ Shi, Wen; Li, Xiaohua; Ma, Huimin (2012). "A Tunable Ratiometric pH Sensor Based on Carbon Nanodots for the Quantitative Measurement of the Intracellular pH of Whole Cells". Angewandte Chemie International Edition. 51 (26): 6432–5. doi:10.1002/anie.201202533. PMID 22644672.
  43. ^ Li, Hailong; Zhang, Yingwei; Wang, Lei; Tian, Jingqi; Sun, Xuping (2011). "Nucleic acid detection using carbon nanoparticles as a fluorescent sensing platform". Chemical Communications. 47 (3): 961–3. doi:10.1039/C0CC04326E. PMID 21079843.
  44. ^ Kong, Weiguang; Wu, Huizhen; Ye, Zhenyu; Li, Ruifeng; Xu, Tianning; Zhang, Bingpo (2014). "Optical properties of pH-sensitive carbon-dots with different modifications". Journal of Luminescence. 148: 238–42. Bibcode:2014JLum..148..238K. doi:10.1016/j.jlumin.2013.12.007.
  45. ^ Chaudhary, Savita; Kumar, Sandeep; Kaur, Bhawandeep; Mehta, S. K. (2016). "Potential prospects for carbon dots as a fluorescence sensing probe for metal ions". RSC Advances. 6 (93): 90526–36. Bibcode:2016RSCAd...690526C. doi:10.1039/C6RA15691F.
  46. ^ Bogireddy, Naveen Kumar Reddy; Barba, Victor; Agarwal, Vivechana (2019). "Nitrogen-Doped Graphene Oxide Dots-Based "Turn-OFF" H2O2, Au(III), and "Turn-OFF–ON" Hg(II) Sensors as Logic Gates and Molecular Keypad Locks". ACS Omega. 4 (6): 10702–10713. doi:10.1021/acsomega.9b00858. PMC 6648105. PMID 31460168.
  47. ^ Cayuela, Angelina; Laura Soriano, M.; Valcárcel, Miguel (2013). "Strong luminescence of Carbon Dots induced by acetone passivation: Efficient sensor for a rapid analysis of two different pollutants". Analytica Chimica Acta. 804: 246–51. doi:10.1016/j.aca.2013.10.031. PMID 24267089.
  48. ^ Mewada, Ashmi; Pandey, Sunil; Thakur, Mukeshchand; Jadhav, Dhanashree; Sharon, Madhuri (2014). "Swarming carbon dots for folic acid mediated delivery of doxorubicin and biological imaging". Journal of Materials Chemistry B. 2 (6): 698–705. doi:10.1039/C3TB21436B. PMID 32261288.
  49. ^ Pandey, Sunil; Mewada, Ashmi; Thakur, Mukeshchand; Tank, Arun; Sharon, Madhuri (2013). "Cysteamine hydrochloride protected carbon dots as a vehicle for the efficient release of the anti-schizophrenic drug haloperidol". RSC Advances. 3 (48): 26290–6. Bibcode:2013RSCAd...326290P. doi:10.1039/C3RA42139B.
  50. ^ Pandey, Sunil; Thakur, Mukeshchand; Mewada, Ashmi; Anjarlekar, Dhanashree; Mishra, Neeraj; Sharon, Madhuri (2013). "Carbon dots functionalized gold nanorod mediated delivery of doxorubicin: Tri-functional nano-worms for drug delivery, photothermal therapy and bioimaging". Journal of Materials Chemistry B. 1 (38): 4972–82. doi:10.1039/C3TB20761G. PMID 32261087.
  51. ^ Juzenas, Petras; Kleinauskas, Andrius; George Luo, Pengju; Sun, Ya-Ping (2013). "Photoactivatable carbon nanodots for cancer therapy". Applied Physics Letters. 103 (6): 063701. Bibcode:2013ApPhL.103f3701J. doi:10.1063/1.4817787.
  52. ^ Kim, Jinhyun; Lee, Sahng Ha; Tieves, Florian; Choi, Da Som; Hollmann, Frank; Paul, Caroline E.; Park, Chan Beum (15. 10. 2018). "Biocatalytic C=C Bond Reduction through Carbon Nanodot‐Sensitized Regeneration of NADH Analogues". Angewandte Chemie International Edition. 57 (42): 13825–13828. doi:10.1002/anie.201804409. PMID 30062834.
  53. ^ Mandal, Tapas K.; Parvin, Nargish (2011). "Rapid Detection of Bacteria by Carbon Quantum Dots". Journal of Biomedical Nanotechnology. 7 (6): 846–8. doi:10.1166/jbn.2011.1344. PMID 22416585.
  54. ^ Xie, Shilei; Su, Hua; Wei, Wenjie; Li, Mingyang; Tong, Yexiang; Mao, Zongwan (2014). "Remarkable photoelectrochemical performance of carbon dots sensitized TiO2 under visible light irradiation". Journal of Materials Chemistry A. 2 (39): 16365–8. doi:10.1039/C4TA03203A.
  55. ^ Zhu, Yirong; Ji, Xiaobo; Pan, Chenchi; Sun, Qingqing; Song, Weixin; Fang, Laibing; Chen, Qiyuan; Banks, Craig E. (2013). "A carbon quantum dot decorated RuO2 network: Outstanding supercapacitances under ultrafast charge and discharge". Energy & Environmental Science. 6 (12): 3665–75. doi:10.1039/C3EE41776J.
  56. ^ Zhang, Xiaoyu; Zhang, Yu; Wang, Yu; Kalytchuk, Sergii; Kershaw, Stephen V.; Wang, Yinghui; Wang, Peng; Zhang, Tieqiang; Zhao, Yi (2013). "Color-Switchable Electroluminescence of Carbon Dot Light-Emitting Diodes". ACS Nano. 7 (12): 11234–41. doi:10.1021/nn405017q. PMID 24246067.
  57. ^ Ma, Zheng; Zhang, Yong-Lai; Wang, Lei; Ming, Hai; Li, Haitao; Zhang, Xing; Wang, Fang; Liu, Yang; Kang, Zhenhui (2013). "Bioinspired Photoelectric Conversion System Based on Carbon-Quantum-Dot-Doped Dye–Semiconductor Complex". ACS Applied Materials & Interfaces. 5 (11): 5080–4. doi:10.1021/am400930h. PMID 23668995.
  58. ^ Mishra, Manish Kr; Chakravarty, Amrita; Bhowmik, Koushik; De, Goutam (2015). "Carbon nanodot–ORMOSIL fluorescent paint and films". Journal of Materials Chemistry C. 3 (4): 714–9. doi:10.1039/C4TC02140A.
  59. ^ Oztan, Cagri; Ginzburg, Eric; Akin, Mert; Zhou, Yiqun; Leblanc, Roger M.; Coverstone, Victoria (2021). "3D printed ABS/paraffin hybrid rocket fuels with carbon dots for superior combustion performance". Combustion and Flame. 225: 428–434. doi:10.1016/j.combustflame.2020.11.024.
  60. ^ Fernandes, Diogo; Krysmann, Marta J.; Kelarakis, Antonios (2015). "Carbon dot based nanopowders and their application for fingerprint recovery". Chemical Communications. 51 (23): 4902–4905. doi:10.1039/C5CC00468C. PMID 25704392.

LiteraturaUredi

  • Bourlinos, Athanasios B.; Stassinopoulos, Andreas; Anglos, Demetrios; Zboril, Radek; Karakassides, Michael; Giannelis, Emmanuel P. (2008). "Surface Functionalized Carbogenic Quantum Dots". Small. 4 (4): 455–8. Bibcode:2008APS..MARY30007B. doi:10.1002/smll.200700578. PMID 18350555.
  • Li, Haitao; He, Xiaodie; Liu, Yang; Huang, Hui; Lian, Suoyuan; Lee, Shuit-Tong; Kang, Zhenhui (2011). "One-step ultrasonic synthesis of water-soluble carbon nanoparticles with excellent photoluminescent properties". Carbon. 49 (2): 605–9. doi:10.1016/j.carbon.2010.10.004.
  • Zong, Jie; Zhu, Yihua; Yang, Xiaoling; Shen, Jianhua; Li, Chunzhong (2011). "Synthesis of photoluminescent carbogenic dots using mesoporous silica spheres as nanoreactors". Chem. Commun. 47 (2): 764–6. doi:10.1039/C0CC03092A. PMID 21069221.
  • Krysmann, Marta J.; Kelarakis, Antonios; Dallas, Panagiotis; Giannelis, Emmanuel P. (2012). "Formation Mechanism of Carbogenic Nanoparticles with Dual Photoluminescence Emission". Journal of the American Chemical Society. 134 (2): 747–50. doi:10.1021/ja204661r. PMID 22201260.
  • Chandra, Sourov; Patra, Prasun; Pathan, Shaheen H.; Roy, Shuvrodeb; Mitra, Shouvik; Layek, Animesh; Bhar, Radhaballabh; Pramanik, Panchanan; Goswami, Arunava (2013). "Luminescent S-doped carbon dots: An emergent architecture for multimodal applications". Journal of Materials Chemistry B. 1 (18): 2375–82. doi:10.1039/C3TB00583F. PMID 32261072.
  • Kim, Jinhyun; Lee, Sahng Ha; Tieves, Florian; Choi, Da Som; Hollmann, Frank; Paul, Caroline E.; Park, Chan Beum (15. 10. 2018). "Biocatalytic C=C Bond Reduction through Carbon Nanodot‐Sensitized Regeneration of NADH Analogues". Angewandte Chemie International Edition. 57 (42): 13825–13828. doi:10.1002/anie.201804409. PMID 30062834.