Abstract Drought is an important environmental stress that has negative effects on plant growth leading to a reduction in yield. In this study, the positive role of nanoparticles of SiO 2 , Se, and Se/SiO 2 (SiO 2 -NPs, Se-NPs and Se/SiO 2 -NPs) has been investigated in modulating negative effects of drought on the growth and yield of strawberry plants. Spraying of solutions containing nanoparticles of SiO 2 , Se, and Se/SiO 2 (50 and 100 mg L −1 ) improved the growth and yield parameters of strawberry plants grown under normal and drought stress conditions (30, 60, and 100%FC). Plants treated with Se/SiO 2 (100 mg L −1 ) preserved more of their photosynthetic pigments compared with other treated plants and presented higher levels of key osmolytes such as carbohydrate and proline. This treatment also increased relative water content (RWC), membrane stability index (MSI) and water use efficiency (WUE). In addition, exogenous spraying of Se/SiO 2 increased drought tolerance through increasing the activity of antioxidant enzymes including catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPX) and superoxide dismutase (SOD) as well as decreasing lipid peroxidation and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) content. Increase in biochemical parameters of fruits such as anthocyanin, total phenolic compounds (TPC), vitamin C and antioxidant activity (DPPH) in strawberry plants treated with Se/SiO 2 under drought stress revealed the positive effects of these nanoparticles in improving fruit quality and nutritional value. In general, our results supported the positive effect of the application of selenium and silicon nanoparticles, especially the absolute role of Se/SiO 2 (100 mg L −1 ), on the management of harmful effects of soil drought stress not only in strawberry plants, but also in other agricultural crops.

Sustainable and green natural lignin raw materials are considered as reliable precursors for large-scale production of carbon quantum dots (CQDs). However, extracting CQDs with ultra-low cytotoxicity and favorable fluorescence properties from lignin remains a challenge. Herein, the bio-waste lignin was converted into crude CQDs by an eco-friendly and rapid microwave pyrolysis approach in just 15 min. The as-obtained CQDs modified with nitrogen-atoms (N-CQDs) display a representative graphite-like structure, strong hydrophilicity, tiny particle size of 6.9 nm, and bright green fluorescence with a quantum yield of approximately 22.2% and fluorescence lifetime of 4.29 ns. Moreover, the N-CQDs exhibit high fluorescence stability under the conditions of a range of pH (5–11), continuous UV irradiation (∼2 h), and NaCl presence with concentrations of 0–1.2 mol/L. More importantly, the N-CQDs show negligible cytotoxicity. Even at the higher N-CQD concentration (300 μg/mL), A549 cells still maintain over 90% activity. The N-CQDs could be utilized for fluorescence imaging in living cells based on the above favorable characteristics. The present work paves the way for the value-added utilization of bio-waste lignin and the production of safe cell imaging agents.

Improving the photogenerated carrier separation efficiency of individual semiconductor materials has always been a key challenge in photocatalysis. In this study, we synthesized a novel photocatalytic material, N-CQDs/UBWO, in situ by combining nitrogen-doped carbon quantum dots (N-CQDs) derived from discarded corn stover with ultrathin Bi