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Photoluminescent detection of biological materials and ions by chemically modified carbon nano dots

Research Project

Project/Area Number 25810083
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

MORITA Kotaro  金沢大学, 物質化学系, 助教 (70396430)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsカーボンナノドット / 発光センサー / 分析科学 / 熱分解合成 / 発光スペクトル / センサー / 発光 / イオン / 検出
Outline of Final Research Achievements

In this study, a photoluminescent detection method for nitrite with high selectivity and sensitivity using CNDs is demonstrated based on the chemical reactivity of CND itself. We have shown the CND to be a novel photoluminescent probe for nitrite based on the specific reaction via aryl radicals generated from p-phenylenediamine diazotized by the nitrite. In the present method, nitrite can be selectively detected down to 1 uM over several anions, such as nitrate, perchlorate, sulfate, fluoride, chloride, and bromide at mM levels. The photoactivity is also investigated by comparing six CNDs prepared from organic precursors having different elemental compositions. As a consequence, hetero atoms such as nitrogen and sulfur had a striking effect on the quantum yield. CND prepared from glutathione showed the quantum yield of 0.46. These results present evidence of the value of chemical modification of CNDs including the chemical reactivity of CND itself and hetero-atom doping.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] Photoluminescent Detection of Nitrite with Carbon Nanodots Prepared by Microwave-assisted Synthesis2015

    • Author(s)
      Kotaro Mrita, Akane Kobayashi, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 31

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    • Author(s)
      Hiroyuki Okamura, Hitomi Takagi, Taku Isomura, Kotaro Morita, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 30 Issue: 3 Pages: 323-325

    • DOI

      10.2116/analsci.30.323

    • NAID

      130004827415

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
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    • Author(s)
      Kotaro Morita, Kazuki Nakano, Hisanori Imura
    • Journal Title

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      Volume: 21 Pages: 1-7

    • NAID

      130005056975

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      H. Sakae, H. Nagatani, K. Morita, H. Imura
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 30(3) Issue: 3 Pages: 937-945

    • DOI

      10.1021/la404079m

    • NAID

      120005411659

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      Kotaro Morita, Kenichi Shibata, Hirohisa Nagatani, Naoki Hirayama and Hisanori Imura
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 95-99

    • DOI

      10.2116/analsci.29.95

    • NAID

      10031147333

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
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      森田耕太郎
    • Journal Title

      ぶんせき

      Volume: 2013 Pages: 416-419

    • NAID

      10031185247

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      日本分析化学会第63年会
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      Lausanne, Switzerland
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      坂江広基, 永谷広久, 森田耕太郎, 井村久則
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      森田耕太郎, 小林あかね, 土屋真理央, 永谷広久, 井村久則
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      日本分析化学会第62年会
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      近畿大学東大阪キャンパス (東大阪市)
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      山本翔, 永谷広久, 森田耕太郎, 井村久則
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      日本分析化学会第62年会
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      近畿大学東大阪キャンパス (東大阪市)
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      安藤太一, 吉田昇平, 永谷広久, 森田耕太郎, 井村久則
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      石川県ハイテク交流センター (能美市)
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      井村久則, 岡村浩之, 髙木仁美, 磯村拓, 畠山瑞央, 森田耕太郎, 永谷広久
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      第32回溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学ES総合館 (名古屋市),
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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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