中國科學院深圳先進技術研究院微納系統(tǒng)與仿生醫(yī)學研究中心副研究員羅擎穎和南開大學合作，在The Journal of Physical Chemistry Letters上在線發(fā)表了以Quantitatively Switchable pH-Sensitive Photoluminescence of Carbon Nanodots為題的研究論文。該研究通過可控的表面修飾，定量揭示出C-dots的pH敏感PL的潛在機理，克服了對pH敏感C-dots的盲目篩選。

基于表面結構定量調(diào)控的碳點pH敏感熒光的發(fā)光機理研究

碳點具有粒徑小、毒性低、耐光漂等優(yōu)越性質(zhì)，在光電器件、光催化、生物成像、生化檢測等相關領域顯示出應用潛力。近期，碳點的pH敏感熒光性質(zhì)及其在pH傳感中的應用引起廣泛關注，但對于“pH敏感熒光的發(fā)光機理”這一關鍵基礎問題的研究卻鮮有報道，使得對碳點pH敏感熒光性質(zhì)的調(diào)控成為限制其實際應用的難題。

圍繞該問題，科研人員通過表面結構定量調(diào)控方法深入研究了碳點的pH敏感熒光的發(fā)光機理，揭示出碳點的pH敏感熒光性質(zhì)來源于其表面的羧基和β-二羰基的α-H對環(huán)境pH的響應，并進一步提出了切實可行的調(diào)控碳點pH敏感熒光性質(zhì)的方法：將碳點表面的羧基進行酯化反應，可以有效消除碳點熒光在酸性條件下對pH的響應，并提高其熒光在堿性條件下對pH的靈敏度；β-二羰基的分解可以消除碳點熒光在堿性條件下隨pH的變化，并提高其熒光在酸性條件下對pH的靈敏度。碳點具有良好的光穩(wěn)定性和極低的細胞毒性，有望將來被應用于胞內(nèi)pH傳感等研究領域。

論文通訊作者為羅擎穎與南開大學教授龐代文，論文第一作者為深圳先進院客座研究員劉翠為，深圳先進院為第一完成單位。研究工作得到國家自然科學基金、深圳市可持續(xù)發(fā)展計劃、中國博士后科學基金等的支持。

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