A facile, economical and one-step hydrothermal method is used to synthesize highly durable fluorescent nitrogen-doped carbon dots (FNCDs) by utilizing Phyllanthus acidus (P. acidus) and aqueous ammonia as the carbon and nitrogen sources, respectively. The synthesized FNCDs have an average size of 4.5±1 nm and showed bright blue fluorescence under the irradiation of UV-light at an excitation wavelength of 365 nm. It exhibits a quantum yield (QY) of 14% at an excitation wavelength of 350 nm with maximum emission at 420 nm. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy characterizations clearly showed the formation of FNCDs that predominantly consists of nitrogen and hydroxyl groups which can provide more adsorption sites. In addition, the above study reveals the successful bonding of nitrogen with carbon (C–N) in the FNCDs. The synthesized FNCDs with high QY can be used as efficient fluorescent probes for the detection of Fe3+. Based on the linear relationship between normalized fluorescence intensity and concentration of Fe3+ ions, the prepared FNCDs can be used for label-free sensitive and selective detection of Fe3+ ions in a wide concentration range of 2–25 μM with a detection limit of 0.9 μM. The present study proves that synthesized FNCDs has durable fluorescence, soluble in water very well and thus act as a promising candidate for the diverse applications such as label-free sensitive and selective detection of Fe3+, fluorescent ink and cellular imaging with good biocompatibility and low cytotoxicity.

A novel green approach for the synthesis and stabilization of silver nanoparticles (AgNPs) using water extract of Terminalia chebula (T. chebula) fruit under ambient conditions is reported in this article. The instant formation of AgNPs was analyzed by visual observation and UV–visible spectrophotometer. Further the effect of pH on the formation of AgNPs was also studied. The synthesized AgNPs were characterized by FT-IR, XRD, HR-TEM with EDS and DLS with zeta potential. Appearance of brownish yellow color confirmed the formation of AgNPs. In the neutral pH, the stability of AgNPs was found to be high. The stability of AgNPs is due to the high negative values of zeta potential and capping of phytoconstituents present in the T. chebula fruit extract which is evident from zeta potential and FT-IR studies. The XRD and EDS pattern of synthesized AgNPs showed their crystalline structure, with face centered cubic geometry oriented in (1 1 1) plane. HR-TEM and DLS studies revealed that the diameter of stable AgNPs was approximately 25 nm. Moreover the catalytic activity of synthesized AgNPs in the reduction of methylene blue was studied by UV–visible spectrophotometer. The synthesized AgNPs are observed to have a good catalytic activity on the reduction of methylene blue by T. chebula which is confirmed by the decrease in absorbance maximum values of methylene blue with respect to time using UV–visible spectrophotometer and is attributed to the electron relay effect.

Hydrophilic nitrogen-doped carbon dots (HN-CDs) were produced by a simple hydrothermal method from biowaste, dwarf banana peel. XRD, Raman spectroscopy, and HRTEM analyses confirmed the graphitic structure and narrow size distribution of the HN-CDs. Nitrogen-doping to the carbon structure/framework and owing rich hydrophilic groups on HN-CDs surface were confirmed by XPS and ATR-FTIR spectroscopy techniques. HN-CDs emitted strong and tunable fluorescence (FL) and possessed a good quantum yield (23%). Thus this novel HN-CDs applied as a nanoprobe for the detection of metal ion (Fe3+ ion) in aqueous solution by the fluorometric method. Excessive or lesser amounts of Fe3+ ion in human bodies lead to diverse diseases. Additionally, the accumulation of Fe3+ ion in the environment will escort to a great threat. The prepared HN-CDs selectively and sensitively detect Fe3+ ions by the FL quenching of HN-CDs with a limit of detection of 0.66 μM in the range of 5–25 μM. Further, the HN-CDs employed as a biocompatible probe for the multicolor bioimaging in rat liver cells. Also, HN-CDs used as fluorescent ink for drawing and writing. Thus, the biowaste/biomass successfully turned to a useful nanoprobe for environmental protection and health care.

Nitrogen-doped carbon dots (N-CDs) were synthesized from Chionanthus retusus (C. retusus) fruit extract using a simple hydrothermal-carbonization method. Their ability to sense metal ions, and their biological activity in terms of cell viability and bioimaging applications were evaluated. The resulting N-CDs were characterized by various physicochemical techniques such as high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. The optical properties were characterized by ultraviolet visible (UV-vis) fluorescence spectroscopy techniques. The average size of the N-CDs was approximately 5 ± 2 nm with an interlayer distance of 0.21 nm, as calculated from the HRTEM images. The presence of phytoconstituent functionalities and the percentages of components in the N–CDs were confirmed by XPS studies, and a nitrogen content of 5.3% was detected. The N–CDs demonstrated highly durable fluorescence properties and low cytotoxicity with a quantum yield of 9%. The synthesized N–CDs were then used as probes for the detection of metal ions. The N–CDs exhibited high sensitivity and selectivity towards Fe3+, with a linear relationship between 0 and 2 μM and a detection limit of 70 μM. The synthesized N–CDs are anticipated to have diverse biomedical applications, particularly for bioimaging, given their high fluorescence, excellent water solubility, good cell permeability, and negligible cytotoxicity. Finally, the potential of N–CDs as biological probes was investigated using fungal (Candida albicans and Cryptococcus neoformans) strains via fluorescent microscopy. We found that N–CDs were suitable candidates for differential staining applications in yeast cells with good cell permeability, localization with negligible cytotoxicity. Hence, N–CDs may find dual utility as probes for the detection of cellular pools of metal ions (Fe3+) and also for early detection of opportunistic yeast infections in biological samples.