近期，成都理工大学张信凤教授团队在Chin. Chem. Lett.上发表题为“Light-driven synthesis of boron doped graphene dots for measurement of water content in organic solvents”的论文（DOI：10.1016/j.cclet.2025.111677）。硼掺杂被认为是提升石墨烯量子点（GQDs）量子产率、光稳定性和环境适应性的有效策略。该研究工作提出一种基于光驱动的简便合成硼掺杂石墨烯量子点（B-GQDs）的策略，并以B-GQDs为探针构建传感器用于检测不同溶剂中的水分含量。
量子点（QDs）是一类零维（0D）纳米材料，因量子限域效应而具有可调荧光和优异的光电性能，被广泛应用于传感、成像和光电器件等领域。其中，石墨烯量子点（GQDs）因合成简便、荧光稳定、生物相容性好而备受青睐。然而，传统GQDs存在荧光量子产率低、易光漂白、对环境条件依赖性强等问题。为了解决这些问题，研究人员常采用异原子掺杂策略调控GQDs的电子分布，优化其光学与电子性能。其中，硼（B）与碳原子半径相近、化学性质相似，掺入后不仅能提升量子产率和光稳定性，还能增强环境适应性。但现有B掺杂GQDs（B-GQDs）制备方法往往需要高温高压，效率低且难以规模化。
图1. (A) B-GQDs合成示意图。 (B) 在不同反应时间下，反应溶液在日光和荧光灯变换条件下的颜色变化。
研究团队提出了一种室温紫外光驱动合成B-GQDs的方法：在搅拌条件下，紫外光触发o-苯二胺（o-PDA）聚合，并与硼源2-羟基苯硼酸（2-HPBA）发生缩合反应，从而生成B-GQDs。该方法制备的B-GQDs荧光量子产率高达71.2%，显著优于常规方法。B-GQDs表面富含-B(OH)₂、-OH和-NH₂等亲水官能团，能够与水分子形成致密的氢键网络，从而引起荧光发射波长红移和强度降低。性能测试表明，该材料在甲醇、丙酮、DMSO、乙腈、THF等溶剂中均表现出优异的水分检测能力，检测限低至0.2%–0.5%，并在痕量至100%水分范围内保持良好的线性响应。为提升便携性，研究团队将B-GQDs固定在滤纸上，制成无需仪器的荧光试纸，在365 nm紫外灯照射下可直接根据颜色变化实现快速半定量检测。
图2. (A)B-GQDs水分含量机制的示意图；(B)不同甲醇中水分含量下B-GQDs的荧光光谱（图示为校正后的校准曲线）；(C)不同甲醇中水分含量下基于纸基传感器的荧光强度线性曲线。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.111677
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