双发射碳点的相反荧光响应机制及其在舒更葡糖钠检测中的应用研究

本研究通过水热法合成双发射碳点(CDs)，其410 nm和570 nm发射峰分别源于量子限域效应和N掺杂/氨基功能团效应。基于pH依赖的荧光特性及与舒更葡糖钠(SUG)相互作用产生的聚集淬灭(ACQ)和分子内电荷转移(ICT)增强效应，首次建立SUG的双通道荧光检测方法，线性范围0.7-900 mg/L，检测限0.27 mg/L，为临床药物监测提供新策略。

　　

Highlight
材料与仪器
实验所用材料与仪器详见补充材料。

碳点的合成
双发射CDs以邻苯二胺(OPD)为原料，在硫酸辅助下通过水热法合成。具体步骤：将0.1080 g OPD超声分散于10 mL去离子水，滴加0.5 mL浓硫酸混合后，置于30 mL聚四氟乙烯反应釜中200°C加热6小时。

碳点表征
TEM显示CDs为粒径<5 nm的均匀纳米点(图1a)，高分辨TEM可见0.24 nm晶格条纹(图1b)，对应石墨烯(110)晶面。XPS全谱(图S1)显示C、N、O元素占比分别为65.08%、11.38%、23.54%，其中C1s谱(图1c)包含C=C/C-C(284.8 eV)、C-N/C-O(286.2 eV)和C=O(288.5 eV)键，N1s谱(图1d)显示吡啶N(398.8 eV)、氨基N(399.8 eV)和石墨N(401.1 eV)，O1s谱(图1e)包含C=O(531.6 eV)和C-OH(532.8 eV)键。

结论
双发射CDs的410 nm和570 nm发射分别源自量子限域效应与N掺杂/氨基功能团效应。pH通过调控羟基/羧基/氨基质子化状态，改变氢键聚集倾向或n-π*共轭程度，从而动态调节双发射行为。SUG的羧基/羟基促进CDs聚集(导致410 nm ACQ)并引发氨基向羧基的ICT(增强570 nm发射)，据此建立SUG双通道检测方法。

作者贡献声明
景子烨：验证与概念设计；程颖：原始稿撰写与方法开发；高艺凡：数据采集；孙娜：数据分析；李胜玲：数据整理；牛玉兰：方案设计；丁丽峰：方法论；董川：资源支持；双少敏：论文修订与基金获取。

利益冲突声明
作者声明无利益冲突。

致谢
感谢山西省基础研究计划(202303021221188)和山西省专利转化项目(202401004)资助。