Titik kuantum(QDs) merujuk kepada nanopartikel semikonduktor dengan saiz lebih kecil daripada jejari Bohr exciton dan mempamerkan kesan kurungan kuantum. Disebabkan oleh kesan kurungan kuantum, pelepasan pendarfluor titik kuantum berkaitan dengan diameter dan komposisi kimianya. Dengan menggabungkan dengan permukaan semikonduktor, sifat optik dan fotokimianya boleh dipertingkatkan. Titik kuantum tradisional kebanyakannya terdiri daripada unsur logam berat. Walaupun prestasi cemerlang mereka telah digunakan secara meluas dalam bidang seperti pengimejan biologi, elektrokimia, dan penukaran tenaga, unsur logam berat boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar dan menjejaskan kesihatan organisma.
Titik Kuantum Karbon (CQD)biasanya merujuk kepada bahan karbon nano sfera monodisperse dengan saiz kurang daripada 10nm, terdiri daripada teras karbon sp2/sp3 dan kumpulan berfungsi oksigen/nitrogen luar. Ia mempunyai prestasi cemerlang yang serupa dengan titik kuantum semikonduktor tradisional, tetapi berkesan boleh mengatasi kecacatan ketoksikan tinggi dan biokompatibiliti yang lemah. Ia mempunyai pelbagai sumber, mudah disintesis, dan mudah difungsikan, menjadikannya bahan pengganti yang ideal untuk titik kuantum semikonduktor tradisional.
Struktur kimia
Titik kuantum karbon biasanya adalah zarah sfera dengan diameter kurang daripada 10nm, terdiri daripada gugusan karbon sp2/sp3 dengan struktur amorf atau nanohabluran. Penyelidikan telah mendapati bahawa struktur dan sifat fizikokimia titik kuantum karbon boleh diubah secara selektif dengan memperkenalkan kecacatan permukaan yang berbeza, doping dengan heteroatom, dan kumpulan berfungsi.
Sifat optik titik kuantum karbon
Titik kuantum karbon mempunyai pelbagai sifat optik yang sangat baik, seperti penyerapan optik, photoluminescence, chemiluminescence, dan electrochemiluminescence. Sifat optik ini adalah asas untuk aplikasi titik kuantum karbon dalam pelbagai bidang.
Penyerapan optik
Peralihan π - π * ikatan C=C membolehkan titik kuantum karbon mempunyai penyerapan optik yang kuat dalam kawasan ultraungu dan boleh meluas ke kawasan cahaya yang boleh dilihat. Beberapa titik kuantum karbon juga akan mengalami peralihan n - π * pada ikatan C=O. Spektrum penyerapan boleh dilaraskan dengan memperkenalkan kumpulan berfungsi dan pempasifan permukaan.
Photoluminescence
Kesan kuantum titik kuantum karbon dengan saiz yang berbeza disebabkan oleh perangkap pelepasan yang berbeza pada permukaan, dan pempasifan permukaan yang berkesan adalah syarat yang diperlukan untuk titik kuantum karbon mempunyai photoluminescence yang kuat. Pempasifan permukaan yang berbeza boleh mencapai prestasi photoluminescence yang diingini. Di samping itu, photoluminescence titik kuantum karbon juga bergantung kepada pH.
Pencahayaan penukaran atas
Pencahayaan penukaran naik (UCPL) merujuk kepada fenomena optik di mana bahan menyerap secara serentak dua atau lebih foton, menunjukkan panjang gelombang pancaran lebih kecil daripada panjang gelombang pengujaan (pancaran anti Stokes). Penyelidikan mencadangkan bahawa pendarfluor penukaran naik berasal daripada peralihan daripada orbital π bertenaga tinggi kepada σ Kelonggaran elektron orbital mungkin disebabkan oleh kebocoran daripada bahagian pembelauan sekunder monokromator dalam spektrometer pendarfluor.
Chemiluminescence
Titik kuantum karbon mempamerkan chemiluminescence (CL) apabila wujud bersama MnO4- atau Ce4+. Kebetulan sinaran yang disebabkan oleh elektron yang dihasilkan melalui pengurangan kimia dan lubang yang dihasilkan oleh pengujaan terma dipercayai menjadi sebab kemiluminesen.
Electrochemiluminescence
Titik kuantum karbon mempamerkan sifat electrochemiluminescence (ECL). Di bawah tindakan voltan, pemindahan elektron yang dihasilkan oleh keadaan pengoksidaan-pengurangan titik kuantum karbon memusnahkan, membentuk keadaan teruja, yang menjana isyarat electrochemiluminescence semasa proses kelonggaran untuk kembali ke keadaan asas.
Prestasi pemindahan elektronik
Keadaan teruja dan fenomena sementara berkaitan titik kuantum karbon adalah berkaitan dengan pelepasan pendarfluor dan proses redoks. Prestasi pemindahan elektron teraruh foto (PET) adalah asas untuk penukaran tenaga dan aplikasi pemangkin titik kuantum karbon. Penyelidikan telah mendapati bahawa prestasi pemindahan elektron bagi titik kuantum karbon terutamanya dipengaruhi oleh doping nukleus karbon, kumpulan berfungsi, dan heteroatom.
Prestasi biologi
Titik kuantum karbon mempunyai biokeserasian yang jauh lebih tinggi daripada bahan nano lain. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa kebanyakan titik kuantum karbon tulen dan titik kuantum karbon pasif permukaan tidak mempunyai sitotoksisiti yang ketara. Dalam beberapa kes, pempasifan permukaan dan kefungsian boleh menyebabkan ketoksikan biologi titik kuantum karbon yang lebih rendah.
SAT NANO ialah pembekal titik kuantum karbon di China, kami boleh menawarkan pendarfluor biru dan hijau, jika anda mempunyai apa-apa yang menarik, sila hubungi kami di admin@satnano.com
