오르토페닐렌디아민을 전구체로 사용하여 최대 여기 파장이 563nm인 녹색 탄소 양자점(GCDs)을 제조하여 용존 산소 검출에 활용하였다. GCDs는 형광 스위칭 특성을 가지며, GCDs의 형광은 처음에 아황산나트륨에 의해 소광될 수 있고 산소를 주입하면 형광이 회복된다. 이 전환 과정은 가역적이며 반복적으로 교대로 수행할 수 있으며, GCDs의 형광 강도는 교대 횟수에 영향을 받지 않는다. 이러한 원리를 기반으로 형광 활성화형 용존 산소 프로브를 제작했으며, 형광 강도는 0.4~0.8 mL 범위 내 용존 산소 부피와 선형적 관련이 있고 검출 한계는 1.43×10⁻⁴ mol/L이며, 공기 중 산소 회수율은 92.6%~102%, 상대 표준편차는 0.99%~9.5% (n=3)로 우수한 정확도와 재현성을 보였다. 또한 이 방법을 확장하여 GCDs 시험지 기반 용존 산소 센서를 제작하였으며, 시험지의 색 변화로 용존 산소 농도를 직관적으로 표시할 수 있다. 해당 시험지는 용액 내 용존 산소 농도를 반정량적으로 검출할 수 있으며, 상용 센서에 비해 용존 산소에 대한 반응 시간이 12분에서 6분으로 단축되었고 감도도 1.17에서 1.35로 향상되었다. 본 방법은 간편하고 저비용이며 반응 속도가 빠른 용존 산소 신속 검출 가능 방법이다.

용존 산소 센서;활성형 형광;탄소 나노점;형광 스위칭