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首爾國立大學Young Joon Yoo課題組--基于MXene的室溫制造光致發光石墨烯量子點
       碳化物衍生的石墨烯量子點(GQDs)具有無毒、強大的集光能力和較大的表面積,因此在光致發光領域具有很高的潛力。為了經濟有效且穩定地生產GQDs,降低GQDs的合成溫度是一個很好的選擇,但仍然是一個很大的挑戰。在此,通過在室溫下控制MXene的KOH(水溶液)的反應時間和濃度,獲得光致發光GQDs。這種簡便且經濟高效的方法可以生產GQDs/TiO2納米粒子,該粒子的平均粒徑約為1.5 nm,且含有少量的無定形碳。根據制備條件表征了GQDs/TiO2晶體納米粒子的功能化和缺陷,并精確檢測了光致發光性能。盡管制備的GQDs/TiO2納米粒子的量子產率為2.06%,但可以通過優化KOH活化條件來提高。這是在室溫下輕松合成GQDs/TiO2納米粒子的有意義結果,它可能包含制造量子點的關鍵因素。可以認為該技術足夠通用,可以擴展到各種研究領域,例如信息安全、顯示、生物相容性多色細胞成像和傳感器。

 
Figure 1. 室溫下GQDs/TiO2納米顆粒的示意性制備方法。
 
 
Figure 2.(a)MAX、(b)MXene的場發射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)圖像,(c)在MXene激活期間根據KOH的不同濃度變化的O元素濃度;(d)GQDs/TiO2納米粒子的高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)圖像。
 
 
Figure 3. GQDs/TiO2納米顆粒的(a)高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)圖像,(b)選區電子衍射(SAED)圖案,(c)通過TEM結果測量的粒徑分布。
 

Figure 4. (a)MXene和GQDs/TiO2納米粒子的UVevis吸收光譜;分別根據(b)KOH濃度和(c)溫度分別得到的GQDs/TiO2納米顆粒的光致發光光譜。
 

Figure 5. 在(a)可見光和(b)365 nm紫外線下沉積在玻璃基板上有字母的GQDs/TiO2納米顆粒的照片。
 
       相關研究成果于2020年由首爾國立大學Young Joon Yoo課題組,發表在Carbon(doi.org/10.1016/j.carbon.2020.05.063)上。原文:Room temperature manufacturing photoluminescent graphene quantum dots based on MXenes。

轉自《石墨烯雜志》公眾號:

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