Room Temperature Driven Sodium Humate-protected Carbon Nanoclusters for Fluorescent and Colorimetric Sensing of Ag+ and Temperature

doi:10.7503/cjcu20230510

Abstract

Abstract:

Based on hydrogen bonding self-assembly strategy， hypotoxicity and water-soluble cyan fluorescent carbon nanoclusters（HAN-CNCs） were constructed to employ a highly-efficient green economy and room temperature synthesis method， which used ascorbic acid and high biocompatibility coal-based sodium humate with abundant hydroxy as raw materials. The as-prepared HAN-CNCs can be specifically quenched by Ag⁺ at pH of 5.0， with a wide detection range （5.0—300 μmol/L） and a low detection limit of 27.5 nmol/L. It was found that Ag⁺ can induce fluorescence static quenching of the HAN-CNCs， owing to the coordination interaction between Ag⁺ and amine groups or carbonyl groups on the surface of HAN-CNCs. More interestingly， the colorimetric detection of Ag⁺ could be additionally realized by visible color conversion （yellowish-rubricans） under the daylight lamp and the cyan fluorescence gradually changed to blue purple under the irradiation of an ultraviolet lamp. From this， the HAN-CNCs were employed in the fabrication portable test strip for colorimetry monitoring of Ag⁺via the green-blue（G/B） analysis. In addition， HAN-CNCs exhibit an excellent reversible thermal response in the range of 20—85 ℃ and have potential as a temperature sensor. Furthermore， the HAN-CNCs exhibited a low biotoxicity and an excellent cell permeability when selectively detecting Ag⁺ in living cells by fluorescence microscopy imaging， indicating that the sensing system can be effectively applied to assessing potential risks and health security.

Key words: Coal-based sodium humate, Carbon nanocluster, Room temperature driven, Colorimetric fluorescence detection of Ag⁺, Temperature sensing

CLC Number:

O657

TrendMD:

LI Lin, MA Jing, XU Changlin, CHEN Tongyao, GUO Hengyao, LI Ziyou, WU Wenxin. Room Temperature Driven Sodium Humate-protected Carbon Nanoclusters for Fluorescent and Colorimetric Sensing of Ag⁺ and Temperature[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2024, 45(6): 20230510.

Figures/Tables 9

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