碳纳米点荧光探针对有机溶剂中水含量的检测

以无水柠檬酸和邻苯二胺为碳源,采用一步溶剂热法制备出了溶剂依赖发光的碳纳米点,通过原子力显微镜对所制备的碳点进行形貌及结构表征,发现碳量子点高度在1.5 nm左右,其是由2~3层类石墨烯片层堆叠而成的。通过荧光光谱(PL)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对碳量子点的光学性质进行测定,发现碳量子点的吸收主要与内部碳核和表面态有关,最大吸收对应的波长分别为285 nm和430 nm。有机溶剂中最大发射波长为表面缺陷态发光波长,荧光峰位在515 nm处。随着体系中水含量的增加,最大发射峰强度降低,发射峰的位置发生红移,水含量(体积百分数)为10%~100%时,荧光信号强度与水含量呈线性关系,最优条件下水含量的检测极限为0.1%。实验结果证实,该碳量子点有望成为实时定量检测有机溶剂中水含量的荧光探针和传感器。研究结论不仅拓宽了碳纳米点的应用范围,还提供了一种简单有效检测有机溶剂水含量的方法。