基于Alstonia scholaris叶提取物绿色合成红色荧光石墨烯量子点及其在硝基芳香族化合物检测与抗菌应用中的双重功能研究

推荐：研究人员针对环境污染物PA和PnPh的高效检测难题，利用Alstonia scholaris叶提取物与GO通过水热法合成红色荧光RGQDs，构建了光学/电学双模式传感平台，检测限低至0.288 μM（PA）和0.322 μM（PnPh），同时展现对S. aureus和E. coli的强抗菌活性（MIC分别为24.76和21.966 μg/mL），为环境监测与生物医学提供多功能纳米材料。

　　

当前，硝基芳香族化合物如苦味酸（PA）和对硝基苯酚（PnPh）作为工业废水中的常见污染物，对环境和人体健康构成严重威胁。传统检测方法如原子吸收光谱虽精确但成本高昂，而微生物污染问题进一步增加了治理难度。针对这些挑战，来自高哈蒂大学（Gauhati University, India）的研究团队创新性地利用药用植物Alstonia scholaris的叶提取物与氧化石墨烯（GO），通过绿色水热法合成红色荧光石墨烯量子点（RGQDs），开发出兼具环境检测与抗菌功能的纳米材料，相关成果发表于《Next Materials》。

研究采用水热合成、荧光光谱、电化学传感及微生物抑制实验等关键技术。通过紫外-可见光谱（UV-Vis）和透射电镜（TEM）表征RGQDs的光学特性与形貌，利用滤纸基微型电学器件实现便携检测，并参照CLSI标准评估抗菌性能。

3.1 形态与光物理性质
RGQDs呈现6 nm平均粒径的球形结构（TEM），在675 nm处具强红光发射（PL），量子产率达20.8%。FTIR和XRD证实叶提取物中多酚有效还原GO，形成富含sp²碳簇的RGQDs。

3.2 PA/PnPh双模式检测
光学检测基于内滤效应（IFE）和静电作用，PA/PnPh使荧光猝灭，LOD分别为0.288 μM和0.322 μM。电学检测中，滤纸器件在1-5 V电压下响应稳定，LOD达1.17 μM（PA）和0.71 μM（PnPh），离子电导率分析揭示电子传导主导机制（82.9%）。实际样本（自来水/土壤）中回收率98.9%-101.7%，验证实用性。

3.3 抗菌性能
RGQDs对革兰氏阳性菌（S. aureus）和阴性菌（E. coli）的抑制圈直径达18-21 mm，MIC值优于多数碳点（如橙皮碳点19 mm），与四环素效力相当，归因于表面官能团破坏细菌膜结构。

该研究首次将Alstonia scholaris衍生RGQDs用于PA/PnPh双模式检测，其低成本、高灵敏特性突破了传统技术局限。可降解电学器件设计为现场监测提供新思路，而广谱抗菌性拓展了其在医疗器材涂层等领域的应用潜力。研究为多功能纳米材料的绿色合成与跨学科应用提供了范本。