The Journal of Physical Chemistry C· 2026Q1
Kuantum Defekt Yoğunluğu, Fotofiziksel İşbirliği Yoluyla Karbon Nanotüp Sensör Hassasiyetini Kontrol Eder
Quantum Defect Density Controls Carbon Nanotube Sensor Sensitivity via Photophysical Cooperativity
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Karbon nanotüpler (KNT'ler) üzerindeki kuantum defekt (KD) yoğunluğunun artırılması, dinamik aralığı değiştirmeden, fotofiziksel işbirliği sayesinde pH değişikliklerine duyarlılığı %100'den fazla oranında ayarlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Karbon nanotüpler (KNT'ler) üzerindeki kuantum defekt (KD) yoğunluğu, sensör hassasiyetini ayarlamak için önemli bir parametredir.
- KNT'lerdeki KD yoğunluğunun artırılması, oranlı pH algılama hassasiyetini %100'den fazla iyileştirdi.
- KD ile fonksiyonelleştirilmiş KNT sensörünün dinamik aralığı (pH ~6.8–7.9), KD yoğunluğundan etkilenmedi.
- Hassasiyet modülasyonu mekanizması olarak KD'ler arasındaki fotofiziksel işbirliği öne sürülüyor.
- KD ile fonksiyonelleştirilmiş KNT'ler, 1130 nm/990 nm'de oranlı pH görüntüleme için agar hidrojelere entegre edildi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) fluoresce in the near-infrared (NIR), overlapping with the biological transparency window. Therefore, SWCNTs are used as versatile materials for (bio)photonics. Controlled covalent functionalization of SWCNTs with quantum defects (QDs) creates color-center carbon nanotubes (CCNTs) with red-shifted additional emission features and increased overall emission. QDs represent a new chemical dimension for sensing. However, it is unclear how the number of QDs affects sensor properties such as sensitivity or dynamic range. Here, we develop an NIR fluorescent ratiometric pH sensor based on benzoic acid QDs. We vary the amount of QDs in (6,5)-chirality-enriched CCNTs and demonstrate that the amount of pH-sensitive QDs does not affect the dynamic range of the nanosensor (pH approximately 6.8–7.9), but influences the sensitivity (ratiometric response E11*/E11) by more than 100%. We attribute this impact of defect density on sensing to positive photophysical cooperativity between QDs, while the dissociation constant of the (pKa) of the quantum defect determines the dynamic range of the sensor. These pH-sensitive CCNTs can be incorporated into agar hydrogels for ratiometric (1130 nm/990 nm) pH imaging. Overall, we show that the number of QDs is an efficient tool to tune the sensitivity of fluorescent sensors.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. The Journal of Physical Chemistry C, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Malzeme Kimyası
Materials ChemistryMaterials Science