مروری بر کاربرد کربن کوانتوم دات‌ها و کربن کوانتوم دات‌های دوپ‌شده در حسگرهای فلورسنت برای شناسایی آلاینده‌‌های فلزی

کربن کوانتوم دات‌‌ها (cqds) ، نانوذرات شبه‌کروی صفر بعدی با اندازه کوچک‌تر از 10 نانومتر می‌‌باشند که از کربن و گروههای سطحی چسبیده به سطح آنها تشکیل شده‌‌اند. این ترکیبات، با توجه به ویژگی‌‌هایی از جمله حلالیت قابل توجه در آب، پایداری نوری، خواص لومینسانس، و زیست سازگاری در کاربردهای گوناگونی همچون شناسایی یون‌های فلزی، تجزیه نوری آلاینده‌‌ها، تصویر برداری زیستی و تحویل دارو کاربرد دارند. کربن کوانتوم دات‌ها به دلیل خواص فلورسنت قادر به پاسخ انتخابی به مولکول‌های هدف در نمونه‌‌های زیست محیطی و زیستی می‌‌باشند. ویژگی‌های فلورسانس و تغییرات رنگی کربن کوانتوم دات‌ها، پایه‌ای کلیدی در عملکرد حسگرهای نوری برای شناسایی دقیق آلاینده‌های فلزی به شمار می‌آید. در این مقاله، علاوه بر کاربردهای کربن کوانتوم دات در حوزه‌‌های گوناگون، کاربرد کربن کوانتوم دات به عنوان حسگر نوری در شناسایی یک یا چند آلاینده فلزی به صورت تک و یا هم‌زمان بیان شده است. سپس، به کاربرد کربن کوانتوم دات‌های دوپ‌شده با یک یا چند عنصر در شناسایی کاتیون‌های فلزی پرداخته شده است. در نهایت، چالش‌‌های موجود و چشم انداز آینده کاربرد کربن کوانتوم دات‌ها به عنوان حسگر مورد بررسی قرار گرفته است.

a review on the application of carbon quantum dots and doped carbon quantum dots in fluorescent sensors for the detection of metal pollutants

carbon quantum dots (cqds) are zero-dimensional quasi-spherical nanoparticles smaller than 10 nm, composed of carbon and various surface groups. these compounds are utilized in applications such as metal ion detection, photodegradation of pollutants, bio-imaging, and drug delivery, due to their high solubility in water, optical stability, luminescence properties, and biocompatibility. due to their fluorescent characteristics, carbon quantum dots can selectively respond to target molecules in environmental and biological samples. the fluorescence properties and color changes of carbon quantum dots serve as a key foundation for the performance of optical sensors in the accurate detection of metal pollutants. this article discusses the applications of carbon quantum dots across various fields, particularly their role as optical sensors for identifying one or more metal pollutants, either individually or simultaneously. it also explores the use of carbon quantum dots doped with one or more elements for detecting metal cations. finally, the article examines the current challenges and prospects of using carbon quantum dots as sensors.