オルトフェニレンジアミンを前駆体として用いて、最大励起波長563 nmの緑色炭素量子ドット（GCDs）を調製し、溶存酸素の検出に利用した。GCDsは蛍光の切り替え特性を有し、GCDsの蛍光はまず亜硫酸ナトリウムで消光され、酸素を通すと蛍光が回復する。この変換は可逆的であり、繰り返し交互に行うことができ、蛍光強度は交互回数に影響されない。この原理に基づき、蛍光がオンになる溶存酸素プローブを作製した。蛍光強度は0.4～0.8 mLの範囲内で溶存酸素の体積と線形相関し、検出限界は1.43×10⁻⁴ mol/L、空気中の酸素回収率は92.6％～102％、相対標準偏差は0.99％～9.5％（n=3）で、良好な精度と再現性を示した。本方法はさらにGCDs試紙方式の溶存酸素センサーに拡張され、試紙の色変化により溶存酸素濃度を直感的に表示できる。この試紙は溶液中の溶存酸素濃度を半定量的に検出でき、市販センサーに比べ溶存酸素の応答時間は12分から6分に短縮され、感度も1.17から1.35に向上した。本方法は簡便で低コストかつ迅速な溶存酸素検出の有効な手段である。

溶存酸素センサー;オン型蛍光;カーボンナノドット;蛍光切替