pH敏感碳点的时间分辨光致发光

摘要： 采用时间分辨光致发光发射技术，研究了分散于不同pH溶液中的水溶性碳点（CDs）在?100皮秒时间尺度的光物理特性。当激发波长λex ≤ 350 nm时，核心与高能边缘态的激发会产生空穴-电子激子载流子，但不会产生任何光致发光信号，表明这些载流子存在高效的非辐射复合机制。使用λex ~ 375 nm激发时，表面荧光团及低能边缘态被激活并产生宽谱发射，但其发射特性强烈依赖于pH条件与激发波长选择——特别是边缘态发射在pH ≥ 5时骤然猝灭，该节点恰与碳点表面-COOH基团去质子化起始点重合，说明-COO?阴离子中心会促进边缘态发射的淬灭。当采用λex ~ 450 nm激发时，仅表面荧光团被激活。pH>9条件下酚羟基的去质子化会导致所有激发波长下的发射光谱发生急剧红移。这种pH敏感的发射行为使碳点可作为光学pH传感器使用。