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首尔国立大学Young Joon Yoo课题组--基于MXene的室温制造光致发光石墨烯量子点
       碳化物衍生的石墨烯量子点(GQDs)具有无毒、强大的集光能力和较大的表面积,因此在光致发光领域具有很高的潜力。为了经济有效且稳定地生产GQDs,降低GQDs的合成温度是一个很好的选择,但仍然是一个很大的挑战。在此,通过在室温下控制MXene的KOH(水溶液)的反应时间和浓度,获得光致发光GQDs。这种简便且经济高效的方法可以生产GQDs/TiO2纳米粒子,该粒子的平均粒径约为1.5 nm,且含有少量的无定形碳。根据制备条件表征了GQDs/TiO2晶体纳米粒子的功能化和缺陷,并精确检测了光致发光性能。尽管制备的GQDs/TiO2纳米粒子的量子产率为2.06%,但可以通过优化KOH活化条件来提高。这是在室温下轻松合成GQDs/TiO2纳米粒子的有意义结果,它可能包含制造量子点的关键因素。可以认为该技术足够通用,可以扩展到各种研究领域,例如信息安全、显示、生物相容性多色细胞成像和传感器。

 
Figure 1. 室温下GQDs/TiO2纳米颗粒的示意性制备方法。
 
 
Figure 2.(a)MAX、(b)MXene的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图像,(c)在MXene激活期间根据KOH的不同浓度变化的O元素浓度;(d)GQDs/TiO2纳米粒子的高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)图像。
 
 
Figure 3. GQDs/TiO2纳米颗粒的(a)高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像,(b)选区电子衍射(SAED)图案,(c)通过TEM结果测量的粒径分布。
 

Figure 4. (a)MXene和GQDs/TiO2纳米粒子的UVevis吸收光谱;分别根据(b)KOH浓度和(c)温度分别得到的GQDs/TiO2纳米颗粒的光致发光光谱。
 

Figure 5. 在(a)可见光和(b)365 nm紫外线下沉积在玻璃基板上有字母的GQDs/TiO2纳米颗粒的照片。
 
       相关研究成果于2020年由首尔国立大学Young Joon Yoo课题组,发表在Carbon(doi.org/10.1016/j.carbon.2020.05.063)上。原文:Room temperature manufacturing photoluminescent graphene quantum dots based on MXenes。

转自《石墨烯杂志》公众号:

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