二手纺纱设备——美将碳纤维与石墨烯量子做出最大贡献
二手纺纱设备厂家导读:美国莱斯大学研讨人员开发出一种可将普通碳纤维制成石墨烯量子点的新办法。这种一步到位的技术比现有的石墨烯量子点研制工艺更为简化,所得到的量子点缺乏5纳米,具有高溶解性,大小能够经过设定制造时的温度来加以控制。将来在电子、光学和医学范畴将有宏大的应用潜力。相关研讨发表在本月美国化学学会杂志网络版上。
量子点的概念是在上世纪80年代提出的,是一种半导体纳米构造,带隙取决于大小和外形,可用于研制计算机、发光二极管、太阳能电池、激光器以及医疗成像设备。
莱斯大学的研讨人员选择性地让碳纤维发作氧化,并用透射电子显微镜停止察看。他们看到的石墨烯斑点,更确切地说应该是从化学处置过的碳纤维中提取的纳米级氧化石墨烯。参与研讨的莱斯大学研讨生高薇(音译)说:“我们称它们为量子点,但它们是二维的,因而我们实践上取得的是石墨烯量子盘。”
用其他如化学合成或电子束光刻等技术取得的量子点价钱昂贵,且制造一小批石墨烯量子点需求数周时间。新办法的最大优势在于,只需一个步骤就能得到大量量子点,且所用原料价钱廉价,是很容易买到的碳纤维。
进一步实验显现,这些量子点的大小以及与此相关的光致发光特性能够在相对较低的制造温度下停止控制。在120摄氏度、100摄氏度和80摄氏度时,可取得发蓝色、绿色和黄色冷光(荧光)的量子点。
高薇说,发冷光(荧光)的特性使得这些石墨烯量子点在成像、蛋白质剖析、细胞跟踪和其他生物医学范畴应用前景宽广。在休斯顿MD安德森癌症中心和贝勒医学院对两个人类乳腺癌细胞系停止的测试显现,这些量子点很容易进入细胞的细胞质中,并且不会影响细胞的增殖。
该研讨论文的合著者、莱斯大学研讨生、同时就读于MD安德森癌症中心的丽贝卡·罗梅罗·阿伯托说:“与荧光体相比,石墨烯量子点的优势是发出的荧光更稳定,不会呈现光漂白,因此不易失去其荧光性。这可能成为进一步探究生物成像的一个有趣途径。将来,这些石墨烯量子点可能发挥更大的作用,由于它们也能够应用于传感范畴。”
研讨人员还发现,这些量子点的边缘常常表现为锯齿状。而石墨烯片的电学性质是由其边缘外形决议的,锯齿状标明它们具有半导体特性。
自从英国实验人员用胶带从石墨上撕下薄薄的一层,石墨烯就凭仗奇特的物理性质成为资料学的宠儿。不过纳米级的石墨烯微片难以制造,这限制了它应用于“量子点”这一半导体组件的前景。美国莱斯大学的新技术,用碳纤维作为加工原料,只需求设定好温度,就能够制造出大批量的大小分歧的纳米级石墨烯点。效率的跃升,好比从手抄书时期进入了活字印刷时期。而碳纤维除了在降落伞和自行车等范畴发挥它的高强度特性之外,又多了一个用处:为生物技术和电子制造业作奉献。
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