研究人員開發(fā)出可控石墨烯量子點的新方法
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,美國堪薩斯州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新方法,可生產(chǎn)出大量形狀和尺寸可控的石墨烯量子點,這或?qū)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=電子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_8">電子學(xué)、光電學(xué)和電磁學(xué)領(lǐng)域帶來革命性的變化。相關(guān)研究報告發(fā)表在近日出版的《自然·通訊》雜志上。
由于邊緣狀態(tài)和量子局限,石墨烯納米結(jié)構(gòu)(GN)的形狀和大小將決定它們的電學(xué)、光學(xué)、磁性和化學(xué)特性。目前自上而下的GN合成方式有平板印刷術(shù)、超聲化學(xué)法、富勒烯開籠和碳納米管釋放等。但這些方法都具有生產(chǎn)率低、形狀尺寸不可控、邊緣不光滑、無法輕易轉(zhuǎn)移至其他基底或溶解于其他溶劑等問題。 該校化學(xué)工程系的維卡斯·貝里教授等科研人員利用鉆石刀刃對石墨進行納米切割,使其變成石墨納米塊,這是形成石墨烯量子點的前提。這些納米塊隨后將呈片狀脫落形成超小的碳原子片,生成的ID/IG比值介于0.22和0.28之間,粗糙度低于1納米的石墨烯結(jié)構(gòu)?蒲袌F隊通過高分辨率的透射電子顯微鏡和模擬證明,生成的GN邊緣筆直、光滑,而通過控制GN的形狀(正方形、長方形、三角形和帶狀)和尺寸(不超過100納米),研究人員能夠大范圍控制石墨烯的特性,使其應(yīng)用于太陽能電池、電子設(shè)備、光學(xué)染料、生物標記和復(fù)合微粒系統(tǒng)等方面。 貝里表示,新型石墨烯量子點材料在納米技術(shù)領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿,他們期望能通過此次研究進一步促進石墨烯量子點的發(fā)展。 |