Вуглецеві квантові точки

Вуглецеві квантові точки, виготовлені з різних прекурсорів: сечовина, аланін та сахароза Палієнком Константином, м. Київ

Вуглецеві квантові точки (англ. carbon quantum dots, CQD, C-точки або CD) — це невеликі наночастинки вуглецю (розміром менше 10 нм) з певною формою пасивації поверхні.[1][2][3]

Історія

Вперше CQD були виявлені Xu et al. у 2004 р. випадково під час очищення одностінних вуглецевих нанотрубок.[4] Це відкриття спричинило великі дослідження з метою використання флуоресцентних властивостей CQD. Було досягнуто значний прогрес у синтезі, дослідженні властивостей та застосуванні CQD.[1]

Як новий клас флуоресцентних вуглецевих наноматеріалів, CQD мають привабливі властивості, такі як висока стабільність, гарна провідність, низька токсичність, екологічність, прості шляхи синтезу, а також порівнянні з квантовими точками оптичні властивості.[5] Вуглецеві квантові точки були широко досліджені, особливо завдяки їх сильним та регульованим властивостям флуоресцентного випромінювання,[6] які дозволяють застосовувати CQD у біомедицині, оптиці, каталізі та зондуванні.[7]

Фундаментальні механізми, що відповідають за флуоресцентну здатність CQD, широко обговорюються. Деякі автори подали докази флуоресцентних властивостей, які залежать від розміру, припускаючи, що випромінювання виникає внаслідок електронних переходів ядра CQD під впливом ефектів квантового обмеження,[8][9] тоді як інші роботи швидше приписують флуоресценцію рекомбінації затриманих поверхнею зарядів,[10][11] або пропонують форму зв'язку між ядром і поверхневими електронними станами.[12] Залежна від збудження флуоресценція CQD, що призводить до їхньої характерної налаштовуємості випромінювання, здебільшого пов'язана з неоднорідним розподілом їх характеристик випромінювання,[12][13] через полідисперсність, хоча деякі роботи пояснюють це порушенням правила Каші, що виникає внаслідок незвично повільної релаксації розчинника.[14]

Властивості CQD

Структури та компоненти CQD визначають їх різноманітні властивості. Багато карбоксильних фрагментів на поверхні CQD надають чудову розчинність у воді та біосумісність.[6] Такі поверхневі фрагменти дозволяють CQD служити протонпровідними наночастинками.[15] CQD також підходять для хімічної модифікації та пасивації поверхні різними органічними, полімерними, неорганічними або біологічними матеріалами. Завдяки пасивації поверхні флуоресцентні властивості, а також фізичні властивості CQD посилюються. Нещодавно було виявлено, що CQD, які функціоналізовані амінами та гідроксамовою кислотою, можуть виробляти триколірне (зелене, жовте та червоне) випромінення при введенні до середовищ з різним рН, і це трикольорове випромінювання може зберігатися в матриці з плівки Ormosil[en].[16] У статті, опублікованій у 2019 році, показано, що CQD може протистояти температурам до 800 °C, що прокладає шлях для застосування CQD в середовищах з високою температурою.[17] Створені на основі вуглецю CQD мають такі властивості, як хороша провідність, доброякісний хімічний склад, фотохімічна та термічна стабільність.[5][17]

Синтез CQD

Методи синтезу CQD приблизно поділяються на дві категорії: «зверху вниз» та «знизу вгору». Цього можна досягти за допомогою хімічних, електрохімічних або фізичних методів.[6] Отримані CQD можуть бути оптимізовані під час підготовки або після процедури.[1] Модифікація CQD також дуже важлива для отримання хороших властивостей поверхні, які є важливими для розчинності та вибраних застосувань.[1]

Методи синтезу

Шлях синтезу «зверху вниз» відноситься до розщеплення більших вуглецевих структур, таких як графіт, вуглецеві нанотрубки та нанодіаманти[en] на CQD за допомогою лазерної абляції, дугового розряду та електрохімічних методів.[6] Наприклад, Zhou et al. вперше застосовано електрохімічний метод у синтезі CQD.[18] Вони вирощували багатостінні вуглецеві нанотрубки на вугільному папері, а потім вставляли вугільний (копіювальний) папір в електрохімічну комірку, що містить підтримуючий електроліт, включаючи дегазований ацетонітрил та 0,1 М тетрабутиламонію перхлорат. Пізніше вони застосували цей метод для розрізання вуглецевих нанотрубок або складання вуглецевих нанотрубок у функціональні схеми, що продемонструвало різносторонній виклик цього методу в маніпуляціях з наноструктурою вуглецю.[19][20]

Шлях синтезу «знизу вгору» передбачає синтез CQD з дрібних попередників, таких як вуглеводи, лимонна кислота та нанокомпозити полімер-кремнієвої кислоти шляхом гідротермальної/сольвотермальної обробки та мікрохвильових шляхів синтезу.[21] Наприклад, Zhu et al. описав простий спосіб приготування CQD шляхом нагрівання розчину полі(етиленгліколю) (ПЕГ) та цукру в мікрохвильовій печі потужністю 500 Вт протягом 2-10 хв.[22]

Останнім часом зелені підходи синтезу також застосовуються для виготовлення CQD.[23][24][25][26][27]

Контроль розміру

Для досягнення однакових властивостей для конкретних застосувань та механічних досліджень надзвичайно важливо контролювати розмір CQD під час процесу підготовки або шляхом подальшої обробки.[1]

Більшість звітів продемонстрували процеси очищення фрагментів CQD, які синтезовані, шляхом подальшої обробки, такої як фільтрація, центрифугування, колонкова хроматографія та гель-електрофорез.[1]

На додаток до обробки, широко застосовується також контроль розміру CQD під час процесу підготовки. Наприклад, Zhu et al. повідомляли про гідрофільні CQD через насичення прекурсора лимонною кислотою.[22] Після піролізу CQD при 300 °С протягом 2 годин на повітрі, потім видалення діоксиду кремнію з подальшим діалізом, вони готували CQD рівномірного розміру 1,5–2,5 нм, як проявили низьку токсичність, чудову люмінесценцію, хорошу фотостійкість та властивості перетворення з підвищенням частоти.[22]

Модифікація

Оскільки CQD є новим типом флуоресцентних наночастинок, застосування CQD лежить у галузі біовізуалізації та біосенсибілізації завдяки своєму біологічно та екологічно чистому складу та чудовій біосумісності.[1] Щоб витримати конкуренцію із звичайними напівпровідниковими квантовими точками, слід досягти високого квантового виходу. Хоча було синтезовано хороший приклад CQD з ~80 % квантовим виходом,[28] більшість синтезованих квантових точок на сьогодні мають квантовий вихід нижче 10 %.[6] Зазвичай для поліпшення квантового виходу застосовуються методи модифікації пасивації поверхні та допування.

Для запобігання забрудненню поверхонь CQD навколишнім середовищем проводиться пасивація поверхні для зменшення шкідливого впливу забруднення поверхні на їх оптичні властивості.[29] Тонкий ізолюючий шар формується для досягнення пасивації поверхні за допомогою прикріплення полімерних матеріалів на поверхню CQD, оброблену кислотою.[6]

На додаток до пасивації поверхні, допування також є поширеним методом, що використовується для регулювання властивостей CQD. Різні методи легування такими елементами, як N,[30] S,[31] P[32] були продемонстровані для налаштування властивостей CQD, серед яких N-допінг є найпоширенішим способом завдяки великій здатності покращувати випромінювання фотолюмінесценції.[33] Механізми, за допомогою яких легування азотом підвищує квантовий вихід флуоресценції CQD, а також структура CQD, сильно легованих N, є дуже обговорюваними питаннями в літературі.[34][35] Zhou et al застосували методи дослідження поглинання рентгенівських променів крайовою структурою[en] та дослідження оптичного випромінювання збудженого рентгенівським випромінюванням для дослідження електронної структури та механізму люмінесценції в їх електрохімічно вироблених вуглецевих CQD і виявили, що легування азотом майже напевно відповідає за синю люмінесценцію.[36]

Повідомлялося про синтез нових нанокомпозитів на основі CQD з незвичними властивостями. Наприклад, новий нанокомпозит з нанозиметичною[en] активністю був розроблений з використанням CQD та магнітних наночастинок Fe3O4.[37]

Застосування

CQD з унікальними властивостями мають великий потенціал у галузі біомедицини, оптроніки, каталізу та датчиків[1]

Володіючи такими чудовими властивостями, як низька токсичність та хороша біосумісність, CQD є сприятливими матеріалами для застосування в біовізуалізації, біосенсорах та доставці ліків[en].[1] Спираючись на чудові оптичні та електронні властивості, CQD також можуть знайти застосування в каталізі, датчиках та оптроніці.[1]

Біовізуалізація

CQD можна використовувати для біовізуалізації через їх флуоресцентне випромінювання та біосумісність.[38] Вводячи в живе тіло розчинники, що містять CQD, можна отримати зображення in vivo для цілей виявлення або діагностики. Одним із прикладів є те, що кон'юговані з органічними барвниками CQD можуть бути використані як ефективні флуоресцентні зонди для H2S. Наявність H2S може переналаштувати синє випромінювання кон'югованих з органічними барвниками CQD на зелене. Отже, за допомогою флуоресцентного мікроскопа, кон'юговані з органічними барвниками CQD можуть візуалізувати зміни у фізіологічно значущих рівнях H2S.[6]

Зондування

CQD також застосовувались у біосенсорах як біосенсорні носії через їх гнучкість у модифікації, високу розчинність у воді, нетоксичність, хорошу фотостабільність та чудову біосумісність.[1] Біосенсори на основі матеріалів CQD можуть бути використані для візуального контролю клітинної міді,[39] глюкози,[40] pH,[41] слідів H2O2[37] та нуклеїнової кислоти.[42] Загальний приклад стосується аналізів бічного потоку нуклеїнової кислоти. Розпізнавальні мітки на ампліконах[en] розпізнаються за відповідними антитілами та сигналами флуоресценції, що надаються приєднаними CQD.[6] Більш загально, флуоресценція CQD ефективно реагує на рН,[43] локальну полярність,[12] та наявність іонів металів у розчині,[44] що ще більше розширює їхній потенціал у наносенсорних застосуваннях,[45] наприклад, при аналізі забруднюючих речовин.[46]

Доставка ліків

Нетоксичність та біосумісність CQD дозволяють їм широко застосовуватись у біомедицині як носії препаратів, флуоресцентні індикатори, а також для керування вивільненням ліків.[26][47][48][49] Прикладом цього є використання CQD як фотосенсибілізаторів у фотодинамічній терапії для знищення ракових клітин.[50]

Каталіз

Гнучкість функціоналізації з різними групами CQD дає можливість поглинати світло різної довжини хвилі, що забезпечує хороші можливості для застосування в фотокаталізі. Модифіковані CQD композити TiO2, що відповідають фотокаталітичному стандарту P25, демонстрували поліпшене фотокаталітичне виділення H2 під опроміненням ультрафіолетовим світлом. CQD служать резервуаром для електронів для підвищення ефективності розділення електронно-дірочних пар при фотокаталізі.[51]

Оптроніка

CQD мають потенціал у використанні матеріалами для сонячних елементів сенсибілізованих барвниками[en],[52] органічних сонячних елементах[en],[1] суперконденсаторах,[53] та пристроях для випромінення світла.[54] CQD можна використовувати як фотосенсибілізатор у сенсибілізованих барвниками сонячних елементах, внаслідок чого ефективність фотоелектричного перетворення значно підвищується.[55] CQD вбудовані гібридний золь на основі діоксиду кремнію можуть бути використані як прозора флуоресцентна фарба.[56]

Відновлення відбитків пальців

CQD використовуються для покращення прихованих відбитків пальців.[57]

Див. також

Примітки

  1. ↑ а б в г д е ж и к л м н 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. S2CID 41561027.
  4. ↑ Xu, Xiaoyou; Ray, Robert; Gu, Yunlong; Ploehn, Harry J.; Gearheart, Latha; Raker, Kyle; Scrivens, Walter A. (2004). Electrophoretic Analysis and Purification of Fluorescent Single-Walled Carbon Nanotube Fragments. Journal of the American Chemical Society. 126 (40): 12736—7. doi:10.1021/ja040082h. PMID 15469243.
  5. ↑ а б 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.
  6. ↑ а б в г д е ж и 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.
  7. ↑ 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.
  8. ↑ Ye, Ruquan; Xiang, Changsheng; Lin, Jian; Peng, Zhiwei; Huang, Kewei; Yan, Zheng; Cook, Nathan P.; Samuel, Errol L.G.; Hwang, Chih-Chau; Ruan, Gedeng; Ceriotti, Gabriel; Raji, Abdul-Rahman O.; Martí, Angel A.; Tour, James M. (2013). Coal as an abundant source of graphene quantum dots. Nature Communications. 4: 2943. Bibcode:2013NatCo...4.2943Y. doi:10.1038/ncomms3943. PMID 24309588.
  9. ↑ Li, Haitao; He, Xiaodie; Kang, Zhenhui; Huang, Hui; Liu, Yang; Liu, Jinglin; Lian, Suoyuan; Tsang, ChiHimA.; Yang, Xiaobao; Lee, Shuit-Tong (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.
  10. ↑ Sun, Ya-Ping; Zhou, Bing; Lin, Yi; Wang, Wei; Fernando, K. A. Shiral; Pathak, Pankaj; Meziani, Mohammed Jaouad; Harruff, Barbara A.; Wang, Xin; Wang, Haifang; Luo, Pengju G.; Yang, Hua; Kose, Muhammet Erkan; Chen, Bailin; Veca, L. Monica; Xie, Su-Yuan (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.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ а б в 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.
  13. ↑ 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.
  14. ↑ 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.
  15. ↑ 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.
  16. ↑ 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.
  17. ↑ а б 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. S2CID 203986488.
  18. ↑ 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. Архів оригіналу за 17 квітня 2020. Процитовано 19 березня 2021.
  19. ↑ Zhou, Jigang (2009). Tailoring multi-wall carbon nanotubes for smaller nanostructures. Carbon. 47 (3): 829—838. doi:10.1016/j.carbon.2008.11.032.
  20. ↑ 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.
  21. ↑ 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.
  22. ↑ а б в 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. S2CID 205730336.
  23. ↑ 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. S2CID 17521709.
  24. ↑ 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. S2CID 13623073.
  25. ↑ 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.
  26. ↑ а б 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.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  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. ↑ Zhu, Shoujun; Meng, Qingnan; Wang, Lei; Zhang, Junhu; Song, Yubin; Jin, Han; Zhang, Kai; Sun, Hongchen; Wang, Haiyu; Yang, Bai (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.
  29. ↑ 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.
  30. ↑ 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.
  31. ↑ 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.
  32. ↑ 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.
  33. ↑ 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. hdl:10261/44279.
  34. ↑ Messina, F.; Sciortino, L.; Popescu, R.; Venezia, A. M.; Sciortino, A.; Buscarino, G.; Agnello, S.; Schneider, R.; Gerthsen, D.; Cannas, M.; Gelardi, F. M. (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.
  35. ↑ 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.
  36. ↑ 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.
  37. ↑ а б 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.
  38. ↑ 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.
  39. ↑ 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.
  40. ↑ 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. S2CID 23383050.
  41. ↑ 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.
  42. ↑ 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. S2CID 11066086.
  43. ↑ 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.
  44. ↑ 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. doi:10.1039/C6RA15691F.
  45. ↑ 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.
  46. ↑ 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.
  47. ↑ 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.
  48. ↑ 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. doi:10.1039/C3RA42139B.
  49. ↑ 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.
  50. ↑ 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.
  51. ↑ 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.
  52. ↑ 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.
  53. ↑ 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.
  54. ↑ Zhang, Xiaoyu; Zhang, Yu; Wang, Yu; Kalytchuk, Sergii; Kershaw, Stephen V.; Wang, Yinghui; Wang, Peng; Zhang, Tieqiang; Zhao, Yi; Zhang, Hanzhuang; Cui, Tian; Wang, Yiding; Zhao, Jun; Yu, William W.; Rogach, Andrey L. (2013). Color-Switchable Electroluminescence of Carbon Dot Light-Emitting Diodes. ACS Nano. 7 (12): 11234—41. doi:10.1021/nn405017q. PMID 24246067.
  55. ↑ Ma, Zheng; Zhang, Yong-Lai; Wang, Lei; Ming, Hai; Li, Haitao; Zhang, Xing; Wang, Fang; Liu, Yang; Kang, Zhenhui; Lee, Shuit-Tong (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.
  56. ↑ 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. S2CID 54851790.
  57. ↑ 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.