H-聚集诱导的双重发光碳纳米颗粒，通过动态到静态激子形成实现铀酰离子的比率检测

《New Journal of Chemistry》：H-aggregation induced dual emissive carbon nanoparticles for ratiometric detection of uranyl ions through dynamic to static excimer formation

本研究通过水热法合成H聚集诱导双发射的碳纳米颗粒（CNPs），揭示了动态激发体转化为静态激发体在尿anyl离子（UO2^2+）检测中的机制，实现蓝光淬灭和绿光增强的双信号响应，检测限达12纳摩尔。

　　

在这项研究中，阐明了铀酰离子（UO₂²⁺）的光物理检测机制，这是环境监测和核废料管理中的一个关键方面。为此，通过水热处理利用葡萄糖合成了具有H-聚集诱导的双发射呋喃基团的碳纳米颗粒（CNPs）。详细的稳态和时间分辨光谱分析表明，CNPs所表现出的动态激基在加入UO₂²⁺后转变为静态激基，这种转变负责实现比率检测，并导致蓝色发射的减弱和绿色发射的增强。据认为，静态激基是通过分散的分子荧光团与UO₂²⁺的配位形成的，这一过程通过荧光团HOMO能级向铀(VI)的LUMO能级的能量转移（LMCT）来促进，从而导致蓝色发射的减弱。在25–200 μM的浓度范围内，观察到了CNPs对UO₂²⁺检测过程中荧光减弱的改进型SV图谱，其检测限（LOD）灵敏度达到了12纳摩尔。