Синтхесис офКвантне тачке угљеника
Синтеза квантних тачака угљеника може се углавном поделити у две категорије: метода одозго надоле и метода одоздо према горе. Кроз претходну обраду, припрему и накнадну обраду, угљеникове квантне тачке се могу контролисати по величини, пасивизирати на површини, допирати хетероатомима и нанокомпозитима да би се испунили захтеви.
Одозго на доле приступ
Метода одозго надоле: метода ласерске аблације, електрохемијска метода, метода лучног пражњења.
лучно пражњење
Др Ксу је синтетизовао плаве и жуте флуоресцентне угљеничне наночестице користећи угљенични пепео као извор угљеника користећи методу лучног пражњења. Боттини ет ал. синтетизовао жуто зелене флуоресцентне угљеничне квантне тачке користећи угљеничне наноцеви са једним зидом као изворе угљеника. Сун ет ал. припремљене угљеничне квантне тачке са величином нанокомпозитних честица мањих од 10 нм, које се могу користити за фотоелектричну конверзију.
Метода лучног пражњења има релативно низак принос, сложено пречишћавање, тешко сакупљање производа, висок садржај кисеоника и не захтева модификацију површине. Његов механизам луминисценције може бити сличан оном код угљеничних наноцеви.
Метода ласерске аблације
Др Сун је припремио флуоресцентне угљеничне квантне тачке користећи угљеник као мету ласерском аблацијом.
Др Ху је синтетизовао угљеничне квантне тачке са истовременом функционализацијом површине користећи метод ласерске аблације у једном кораку.
Метода ласерске аблације захтева скупе инструменте и додавање органских растварача да би се променило стање површине како би се произвеле флуоресцентне угљеничне квантне тачке.
Електрохемијска метода
Метода електрохемијске оксидације се односи на методу припреме угљеничних квантних тачака оксидацијом извора угљеника В коришћењем електрохемијских метода. Зхоу ет ал. добијене угљеникове квантне тачке електрохемијском оксидацијом угљеничних наноцеви са више зидова (МвЦНТ).
Електрохемијске методе имају јединствене предности у анализи површинске структуре и истраживању механизама луминисценције, укључујући ниску цену материјала, благе услове, једноставну накнадну обраду.
Приступ одоздо према горе
Метода одоздо према горе: метода органске карбонизације, микроталасна метода, хидротермална метода, метода сагоревања, метода ултразвучног третмана итд.
Метода органске карбонизације
Метода органске карбонизације: Квантне тачке угљеника способне да емитују флуоресценцију могу се добити карбонизацијом органских прекурсора, а могу се припремити угљеничне квантне тачке растворљиве у води/у уљу са функционализацијом површине. Методе органске карбонизације могу се поделити у две категорије: карбонизација загревањем и карбонизација киселом дехидратацијом. Овај метод може да промени перформансе угљеничних квантних тачака избором различитих прекурсора карбонизације или различитих агенаса за површински премаз
Микроталасна метода
Микроталасна се односи на електромагнетне таласе са фреквенцијом таласне дужине између 300 МХз и 300 ГХз. Карактеристике микроталасне пећнице су концентрација енергије, уједначеност, висока ефикасност и кратко време реакције. Различити извори угљеника као што су сахароза, графитни оксид (ГО), глукоза, хитозан, полиетилен гликол, диметилформамид (ДМФ) итд. могу бити одабрани за припрему одговарајућих квантних тачака угљеника.
Хидротермална метода
Синтетизујте супстанце у реактору користећи воду као растварач под условима високе температуре и притиска. Његова метода проширења је солвотермална метода коришћењем органских растварача. Процес хидротермалне припреме је релативно једноставан и лако га је контролисати. Истовремено реаговање у скученом простору може спречити испаравање органске материје. Особине произведених квантних тачака угљеника варирају у зависности од растварача који се користи.
Метода сагоревања
Процес припреме угљеничних квантних тачака методом сагоревања је једноставан за руковање, захтева ниске захтеве за опремом и има јаку поновљивост, али је дистрибуцију величине честица производа тешко контролисати.
Метода ултразвучног третмана
Др Ли је додао активни угљен у воду са водоник пероксидом да би се формирала црна суспензија. Суспензија разблажена ултразвучним третманом на собној температури се затим под вакуумом дијализује коришћењем целулозне мембране да би се уклониле нефлуоресцентне супстанце. Функционализоване угљеничне наночестице (ФЦНП) добијене након филтрације. Метода ултразвучног третмана за припрему угљеничних квантних тачака захтева ниске захтеве за опремом, једноставан рад, ниску цену, висок принос и ниску потрошњу енергије.
За примену или истраживање механизама потребно је контролисати величину угљеничних квантних тачака. Тренутно је уобичајена метода припрема квантних тачака угљеника у нанореакторима. Органски почетни материјал се апсорбује у порозни нанореактор кроз капиларне силе, а органски почетни материјал се разбије у нанореактору да би се уклонио нанореактор и добиле угљеничне квантне тачке.
Површинска пасивизација и функционализација
Квантна ефикасност угљеничних квантних тачака без површинске пасивације је обично веома ниска. Да би задовољили специфичне потребе примене, људи пасивизирају и функционализују угљеничне квантне тачке кроз ковалентно везивање, координацију, π - π интеракцију, сол гел интеракцију и друге начине. Функционализација квантних тачака угљеника може побољшати и њихова оптичка и физичко-хемијска својства.
Хетероатомско допинг
Допинг са хетероатомима се обично користи за регулисање луминисценције супстанци. Уобичајени хетероатоми укључују азот (Н), сумпор (С), фосфор (П), силицијум (Си) итд. Допирање азотом (Н) може значајно да побољша фотолуминисценцију, а интензитет емисије је повезан са садржајем азота; Квантне тачке угљеника допиране силицијумом (Си) могу показати специфичан одговор на Х2О2.
Композит угљеничних квантних тачака
Композити са квантним тачкама угљеника могу комбиновати своја флуоресцентна својства са електричним, магнетним, оптичким и другим својствима неорганских наночестица како би задовољили потребе различитих области примене. Према својствима композитних материјала, могу се поделити на два типа: композити племенитих метала (као што је Аг) и полупроводнички композити (као што су ТиО2, Фе2О3, Цу2О итд.).
Примена угљеничних квантних тачака
Квантне тачке угљеника имају многа одлична својства као што су јака фотолуминисценција, јака способност преноса електрона и добра биокомпатибилност, и имају огромну потенцијалну вредност примене у областима као што су биологија, медицина, хемијско инжењерство и електроника
Биоимагинг
Снажна луминисценција и добра биолошка ниска токсичност угљеничних квантних тачака могу се користити за замену полупроводничких квантних тачака и органских боја. У поређењу са традиционалним ћелијским маркерима, њихова највећа предност је вишебојна луминисценција, што је корисно за истраживаче да контролишу и бирају таласне дужине ексцитације и емисије у складу са различитим потребама снимања. Са продубљивањем истраживања, селективно циљање ћелија угљеникових квантних тачака има широке изгледе за примену у области биолошког снимања у будућности.
Лечење болести
Квантне тачке угљеника могу послужити као фотосензибилизатори за одређене специфичне туморе, док квантне тачке угљеника груписане у одређеним областима могу инхибирати раст ћелија рака кроз зрачење специфичне таласне дужине. Истраживачи га такође користе као наноносач и трагач за праћење процеса испоруке лекова или гена. Праћењем сигнала флуоресценције квантних тачака угљеника, може се закључити ефекат испоруке лекова, чиме се оптимизује метод убризгавања и доза лекова.
Луминесцентни материјали
Због својих одличних оптоелектронских својстава, угљеничне квантне тачке се могу користити за фотоелектричну конверзију. Миртцхев ет ал. припремљене соларне ћелије од титанијум диоксида сензибилизоване на квантним тачкама.
Фотокаталитичке примене
Површина квантних тачака угљеника има обиље функционалних група и одличну способност преноса електрона, што им даје одличне фотокаталитичке и електрохемијске каталитичке перформансе. Иу ет ал. припремљене угљеничне квантне тачке П25 ТиО2 нанокомпозити коришћењем хидротермалне методе у једном кораку. Квантне тачке угљеника служе као базени за складиштење електрона и могу ефикасно промовисати каталитичко стварање водоника П25 ТиО2 под УВ зрачењем.
Хемијско испитивање
Ниска токсичност, биокомпатибилност и фотостабилност квантних тачака угљеника могу се користити за откривање молекула као што су метални јони, метали и ањони.
Флуоресцентно мастило
Угљеничне квантне тачке могу да емитују значајну флуоресценцију под ултраљубичастим зрачењем и имају јаку фотостабилност, због чега се користе као флуоресцентна мастила. Гао ет ал. штампане безбојне угљеничне квантне тачке на Папер Цуттингс за спречавање фалсификовања мастила и шифровање информација.
САТ НАНО је један од најбољих добављача ЦКД угљеничних квантних тачака наночестица у Кини, ако имате било шта занимљиво, слободно нас контактирајте на админ@сатнано.цом
