Synthesis， Fluorescence Mechanism and Patterning of Green-emissive Carbon Dots

doi:10.7503/cjcu20250093

Abstract

Abstract:

In this study， green-emissive carbon dots（G-CDs1） were prepared using salicylic acid and ethylenediamine as precursors through a hydrothermal method， followed by purification via dialysis and column chromatography. G-CDs1 exhibited an emission wavelength of 518 nm and a photoluminescence quantum yield（PLQY） of 22.3%. Structural characterization revealed that G-CDs1 possess a graphitic carbon core and abundant surface functional groups（—OH， —COOH， —NH₂）. Comparative experiments were designed： first， blue-emissive carbon cores were obtained by hydrothermally treating salicylic acid alone； then， these cores were reacted with ethylenediamine to produce green-emissive carbon dots（G-CDs2）. Comparative analysis showed that G-CDs2 and G-CDs1 shared identical fluorescence properties and structural features， revealing a “carbon core-fluorophore” synergistic emission mechanism， where green-emissive fluorophores were generated through defect passivation or surface reaction with ethylenediamine， jointly contributing to the fluorescence emission together with the carbon core. Consequently， a G-CDs1/polyvinylpyrrolidone（PVP） fluorescent ink composite was developed， enabling printed patterns with bright green fluorescence. This research contributes to the development of controllable synthesis， fluorescence mechanism， and applications of carbon dots.

Key words: Carbon dots, Green fluorescence, Salicylic acid, Fluorescence mechanism, Patterned printing

CLC Number:

O657.3

TrendMD:

YANG Chunyuan, CHEN Hao, ZHANG Pan, LI Fucheng, YUAN Weixiong, GUO Jiazhuang, WANG Caifeng, CHEN Su. Synthesis， Fluorescence Mechanism and Patterning of Green-emissive Carbon Dots[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(6): 20250093.

Figures/Tables 5

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