نقاط كربونية كمومية مطعّمة بالنيتروجين مستقرة ذات استجابة فلورية متحكم بها بالأس الهيدروجيني للكشف عن أيونات الحديد الثلاثي (Fe³⁺)
|
الباحثون المشاركون |
أ. راما جحا – د. إبراهيم الغريبي |
|
منشور في |
Scientific Reports, volume 16, article number: 11816, March 2026. |
|
الملخص |
تم تحضير نقاط كربونية كمومية مطعّمة بالنيتروجين (NCQDs) باستخدام طريقة هيدروحرارية سهلة ومحسّنة. جرى توصيف هذه النقاط بشكل شامل باستخدام تقنيات متعددة تشمل: المجهر القوة الذرية (AFM)، المجهر الإلكتروني النافذ عالي الدقة (HRTEM)، التشتت الضوئي الديناميكي (DLS)، جهد زيتا (ζ-potential)، التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، حيود الأشعة السينية (XRD)، رامان، الأشعة تحت الحمراء (FTIR)، الأشعة فوق البنفسجية–المرئية (UV–Vis)، والتحليل الطيفي للفلورة. وقد أكدت هذه التحاليل الحجم النانوي للجسيمات، وبنيتها الجرافيتية، واحتواء سطحها على مجموعات وظيفية غنية بالنيتروجين والأكسجين، بالإضافة إلى قابلية تشتت ممتازة في الوسط المائي. أظهرت النقاط الكربونية فلورة زرقاء قوية مع انبعاث غير معتمد على طول موجة الإثارة، ومردود كمي مرتفع نسبياً بلغ 37.8%. كما تم تقييم استقرار الفلورة بشكل منهجي عبر نطاق واسع من قيم الأس الهيدروجيني (pH)، والقوى الأيونية، وأنواع المذيبات، حيث أظهرت أداءً بصرياً ثابتاً ومتيناً. الأهم من ذلك، تم دراسة سلوك التحسس الفلوري تجاه أيونات الحديد الثلاثي (Fe³⁺) تحت ظروف pH مختلفة، حيث تبيّن أن الكشف عن Fe³⁺ في الوسط القاعدي يتأثر بشدة بسبب ترسّب هيدروكسيد الحديد (Fe(OH)₃)، مما يؤدي إلى تأثيرات إخماد فلوري مضللة. ومن خلال إجراء تجارب التحسس في وسط حمضي قوي (pH = 2)، حيث يبقى Fe³⁺ ذائباً بالكامل، تم الحصول على استجابة إخماد فلوري واضحة وموثوقة ضمن مدى خطي واسع (20–1000 ميكرومولار)، مع حد كشف بلغ 10.25 ميكرومولار. بالإضافة إلى ذلك، تم إثبات التطبيق العملي لهذه النقاط من خلال استخدامها كحبر فلوري، وكذلك ضمن أغشية مركبة من CQDs/PVA. الكلمات المفتاحية: نقاط كربونية كمومية مطعّمة بالنيتروجين (NCQDs)، الطريقة الهيدروحرارية، الفلورة، إخماد الفلورة، أغشية CQDs/PVA المركبة، المردود الكمي، المجهر الإلكتروني النافذ عالي الدقة (HRTEM). |
|
رابط البحث كاملاً |
