مروری بر کاربرد کربن کوانتوم دات ها و کربن کوانتوم داتهای دوپ شده در شناسایی نوری آلاینده-های فلزی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

گروه پژوهشی محیط زیست و رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

10.30509/jscw.2025.167510.1228

چکیده

کربن کوانتوم دات‌ها (CQDs) ، نانوذرات شبه کروی صفر بعدی با اندازه کوچکتر از 10 نانومتر می‌باشند که از کربن و گروههای سطحی چسبیده به سطح آنها تشکیل شده‌اند. این ترکیبات، با توجه به ویژگی‌هایی از جمله حلالیت قابل توجه در آب، پایداری نوری، خواص لومینسانس، و زیست سازگاری در کاربردهای گوناگونی همچون شناسایی یونهای فلزی، تجزیه نوری آلاینده‌ها، تصویر برداری زیستی و تحویل دارو کاربرد دارند. کربن کوانتوم داتها به دلیل خواص فلورسنت قادر به پاسخ انتخابی به مولکولهای هدف در نمونه‌های زیست محیطی و بیولوژیکی می‌باشند. در این مقاله، علاوه بر کاربردهای کربن کوانتوم دات در حوزه‌های گوناگون، کاربرد کربن کوانتوم دات به عنوان حسگر نوری در شناسایی یک یا چند آلاینده فلزی به صورت تک و یا همزمان بیان شده است. سپس، به کاربرد کربن کوانتوم داتهای دوپ شده با یک یا چند عنصر در شناسایی کاتیونهای فلزی پرداخته شده است. در نهایت، چالش‌های موجود و چشم انداز آینده کاربرد کربن کوانتوم داتها به عنوان حسگر مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A review on the application of carbon quantum dots and doped carbon quantum dots in the optical detection of metal pollutants

نویسندگان [English]

  • Nargess Yousefi-Limaee
  • Yekta Rezaei
Department of Environmental Research, Institute for Color Science and Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Carbon quantum dots (CQDs) are zero-dimensional quasi-spherical nanoparticles smaller than 10 nm, composed of carbon and various surface groups. These compounds are utilized in applications such as metal ion detection, photodegradation of pollutant, bio-imaging, and drug delivery, in order to their high solubility in water, optical stability, luminescence properties, and biocompatibility. Due to their fluorescent characteristics, carbon quantum dots can selectively respond to target molecules in environmental and biological samples. This article discusses the applications of carbon quantum dots across various fields, particularly their role as optical sensors for identifying one or more metal pollutants, either individually or simultaneously. It also explores the use of carbon quantum dots doped with one or more elements for detecting metal cations. Finally, the article examines the current challenges and future prospects of using carbon quantum dots as sensors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon Quantum Dot
  • Detection
  • Heavy Metals
  • Optical Sensor
  • Doped Carbon Quantum Dot