حسگرهای نوری برپایه کربن کوانتوم دات برای شناسایی یون‌های فلزی: روش تهیه و سازوکار شناسایی

با توجه به اینکه یکی از معضلات عصر حاضر، آلودگی محیط‌زیست در حوزه آب و پساب می‌باشد، راهکارهای متعددی برای تصفیه آنها ارائه شده است. به‌علاوه، از جمله موضوعات مهم دیگر، که بسیار پراهمیت است شناسایی آلاینده‌های زیست محیطی و تعیین میزان آن به منظور انجام اقدام بعدی می‌باشد. بنابراین، نظارت بر میزان آلاینده‌های موجود در آب و پساب، از راهکارهای کنترلی جهت شناسایی و حذف آنها است. فلزات سنگین یکی از این آلاینده‌ها می‌باشند که حضور آنها در آب و پساب، مخاطرات بسیاری را برای زندگی موجودات زنده ایجاد می‌کند. از جمله حسگرهایی که قابلیت تهیه و کاربرد آسان برای شناسایی آلاینده‌های فلزی دارند، حسگرهای نوری می‌باشند که این حسگرها قابلیت شناسایی آلاینده‌ها به صورت رنگ سنجی و فلوئورسانس را دارا هستند. در دهه‌های اخیر، با توجه به ویژگی‌های نوری ویژه کربن کوانتوم دات‌ها، تهیه و کاربرد آنها به عنوان حسگر برای شناسایی فلزات بسیار بررسی شده است. کربن کوانتوم دات‌ها با خواصی همچون پایداری، حلالیت بالا در آب، سازگاری با محیط‌زیست، سمیت کم، ارزان و در دسترس بودن، گزینه‌ای مناسب جهت تهیه حسگرهای نوری می‌باشند. لذا، در این مقاله به مبانی تهیه حسگرهای نوری بر پایه کربن کوانتوم دات پرداخته خواهد شد. بدین منظور، روش‌های سنتز کربن کوانتوم دات از جمله روشهای پایین به بالا و بالا به پایین، ذکر می‌شود. در ادامه، منشا تهیه کربن کوانتوم دات‌ها و سازوکار‌های شناسایی یون‌های فلزی توسط آنها بیان خواهد شد.

cqds-based optical sensors for the detection of metal ions: preparation and mechanism of detection

one of the major challenges of the recent decades is environmental pollution, particularly in water and wastewater. several solutions have been proposed for their treatment. furthermore, an important issue is the identification of environmental contaminants and quantifying their levels to inform further actions. therefore, monitoring pollutant concentrations is a key strategy for identifying and removing these contaminants. heavy metals are among the pollutants that pose significant dangers to living organisms. optical sensors, which can detect metal pollutants through colorimetry and fluorescence, are among the easily fabricated and employed sensors for this purpose. in recent decades, the unique optical properties of cqds have led to considerable investigation into their use as sensors for detecting metals. due to their stability, high water solubility, environmental compatibility, low toxicity, affordability, and availability, cqds are a suitable choice for developing optical sensors. this review explores the synthesis methods for cqds, focusing on both bottom-up and top-down approaches. additionally, it will discuss the origins of cqds preparation and detection mechanisms of metal ions.