Vés al contingut

Punt quàntic de grafè

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Mostres de punts quàntics de grafè derivats del carbó que brillen quan s'exposen a la llum. Els materials són fabricats per NETL i les diferències de color es deuen a l'ús de diferents tipus de matèries primeres de carbó i mètodes de processament. NETL treballa amb socis industrials per connectar directament aquests materials brillants a virus, cèl·lules i teixits biològics per detectar malalties en pacients.
Les pel·lícules de punts quantics d'òxid de grafè polaritzat en superfície per nanogeneradors flexibles.

Els punts quàntics de grafè (GQD) són nanopartícules de grafè amb una mida inferior a 100 nm.[1] A causa de les seves propietats excepcionals, com ara la baixa toxicitat, la fotoluminescència estable, l'estabilitat química i l'efecte de confinament quàntic pronunciat, els GQD es consideren un material nou per a aplicacions biològiques, optoelectròniques, energètiques i ambientals.[2]

Propietats

[modifica]

Els punts quàntics de grafè (GQD) consisteixen en una o poques capes de grafè i són més petits que 100 nm de mida.[3][4] Són químicament i físicament estables, tenen una gran relació superfície/massa i es poden dispersar a l'aigua fàcilment a causa dels grups funcionals a les vores.[5][6] L'emissió de fluorescència dels GQD pot estendre's en un ampli rang espectral, inclosos els UV, el visible i l'IR. L'origen de l'emissió de fluorescència GQD és un tema de debat, ja que s'ha relacionat amb efectes de confinament quàntic, estats de defecte i grups funcionals [7][8] que podrien dependre del pH, quan els GQD es dispersen a l'aigua.[9] La seva estructura electrònica depèn sensiblement de l'orientació cristal·logràfica de les seves vores, per exemple, GQD en zig-zag amb 7-8 nm de diàmetre mostren un comportament metàl·lic.[10] En general, la seva bretxa energètica disminueix, quan augmenta el nombre de capes de grafè o el nombre d'àtoms de carboni per capa de grafè.[11]

Aplicacions

[modifica]

Els punts quàntics de grafè s'estudien com un material multifuncional avançat a causa de les seves propietats òptiques, electròniques,[12] espín,[13] i fotoelèctriques úniques induïdes per l'efecte de confinament quàntic i l'efecte de vora. Tenen possibles aplicacions en el tractament de la malaltia d'Alzheimer,[14] bioimatge,[15] terapèutica del càncer,[16][17] detecció de temperatura,[18] lliurament de fàrmacs,[19][20] convertidors d'encenedors LED, fotodetectors, cèl·lules solars OPV, i material fotoluminiscent, fabricació de biosensors.[21]

Referències

[modifica]
  1. ↑ Ghosh, Shampa; Sachdeva, Bhuvi; Sachdeva, Punya; Chaudhary, Vishal; Rani, Gokana Mohana (en anglès) Carbon Letters, 32, 6, 01-10-2022, pàg. 1381–1394. DOI: 10.1007/s42823-022-00397-9. ISSN: 2233-4998.
  2. ↑ Henna, T. K.; Pramod, K. Materials Science & Engineering. C, Materials for Biological Applications, 110, 5-2020, pàg. 110651. DOI: 10.1016/j.msec.2020.110651. ISSN: 1873-0191. PMID: 32204078.
  3. ↑ Campbell, Elizabeth; Hasan, Md Tanvir; Gonzalez-Rodriguez, Roberto; Truly, Tate; Lee, Bong Han Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 37, 10-2021, pàg. 102408. DOI: 10.1016/j.nano.2021.102408. ISSN: 1549-9642. PMID: 34015513.
  4. ↑ Ghosh, Shampa; Sachdeva, Bhuvi; Sachdeva, Punya; Chaudhary, Vishal; Rani, Gokana Mohana (en anglès) Carbon Letters, 32, 6, 01-10-2022, pàg. 1381–1394. DOI: 10.1007/s42823-022-00397-9. ISSN: 2233-4998.
  5. ↑ Tian, P.; Tang, L.; Teng, K.S.; Lau, S.P. Materials Today Chemistry, 10, 2018, pàg. 221–258. DOI: 10.1016/j.mtchem.2018.09.007 [Consulta: free].
  6. ↑ Wang, Dan; Chen, Jiang-Fen; Dai, Liming Particle & Particle Systems Characterization, 32, 5, 2014, pàg. 515–523. DOI: 10.1002/ppsc.201400219.
  7. ↑ Pan, Dengyu; Zhang, Jingchun; Li, Zhen; Wu, Minghong Advanced Materials, 22, 6, 2010, pàg. 734–738. Bibcode: 2010AdM....22..734P. DOI: 10.1002/adma.200902825. PMID: 20217780.
  8. ↑ Wang, Shujun; Cole, Ivan S.; Zhao, Dongyuan; Li, Qin Nanoscale, 8, 14, 2016, pàg. 7449–7458. Bibcode: 2016Nanos...8.7449W. DOI: 10.1039/C5NR07042B. PMID: 26731007.
  9. ↑ Wu, Zhu Lian; Gao, Ming Xuan; Wang, Ting Ting; Wan, Xiao Yan; Zheng, Lin Ling Nanoscale, 6, 7, 2014, pàg. 3868–3874. Bibcode: 2014Nanos...6.3868W. DOI: 10.1039/C3NR06353D. PMID: 24589665.
  10. ↑ Ritter, Kyle A; Lyding, Joseph W Nature Materials, 8, 3, 2009, pàg. 235–42. Bibcode: 2009NatMa...8..235R. DOI: 10.1038/nmat2378. PMID: 19219032.
  11. ↑ Wimmenauer, Christian; Scheller, Julienne; Fasbender, Stefan; Heinzel, Thomas Superlattices and Microstructures, 132, 2019, pàg. 106171. DOI: 10.1016/j.spmi.2019.106171.
  12. ↑ Ritter, Kyle A; Lyding, Joseph W Nature Materials, 8, 3, 2009, pàg. 235–42. Bibcode: 2009NatMa...8..235R. DOI: 10.1038/nmat2378. PMID: 19219032.
  13. ↑ Güçlü, A. D; Potasz, P; Hawrylak, P Physical Review B, 84, 3, 2011, pàg. 035425. arXiv: 1104.3108. Bibcode: 2011PhRvB..84c5425G. DOI: 10.1103/PhysRevB.84.035425.
  14. ↑ Ghosh, Shampa; Sachdeva, Bhuvi; Sachdeva, Punya; Chaudhary, Vishal; Rani, Gokana Mohana (en anglès) Carbon Letters, 32, 6, 01-10-2022, pàg. 1381–1394. DOI: 10.1007/s42823-022-00397-9. ISSN: 2233-4998.
  15. ↑ Lu, Huiting; Li, Wenjun; Dong, Haifeng; Wei, Menglian Small, 15, 36, 9-2019, pàg. e1902136. DOI: 10.1002/smll.201902136. ISSN: 1613-6829. PMID: 31304647.
  16. ↑ Campbell, Elizabeth; Hasan, Md Tanvir; Gonzalez-Rodriguez, Roberto; Truly, Tate; Lee, Bong Han Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 37, 10-2021, pàg. 102408. DOI: 10.1016/j.nano.2021.102408. ISSN: 1549-9642. PMID: 34015513.
  17. ↑ Thakur, Mukeshchand; Kumawat, Mukesh Kumar; Srivastava, Rohit RSC Advances, 7, 9, 2017, pàg. 5251–61. Bibcode: 2017RSCAd...7.5251T. DOI: 10.1039/C6RA25976F [Consulta: free].
  18. ↑ Kumawat, Mukesh Kumar; Thakur, Mukeshchand; Gurung, Raju B; Srivastava, Rohit ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 5, 2, 2017, pàg. 1382–91. DOI: 10.1021/acssuschemeng.6b01893.
  19. ↑ Kersting, David; Fasbender, Stefan; Pilch, Rabea; Kurth, Jennifer; Franken, André Nanotechnology, 30, 39, 27-09-2019, pàg. 395101. Bibcode: 2019Nanot..30M5101K. DOI: 10.1088/1361-6528/ab2cb4. PMID: 31239418 [Consulta: free].
  20. ↑ Thakur, Mukeshchand; Mewada, Ashmi; Pandey, Sunil; Bhori, Mustansir; Singh, Kanchanlata Materials Science and Engineering: C, 67, 2016, pàg. 468–477. DOI: 10.1016/j.msec.2016.05.007. PMID: 27287144.
  21. ↑ Bogireddy, Naveen Kumar Reddy; Barba, Victor; Agarwal, Vivechana ACS Omega, 4, 6, 2019, pàg. 10702–10713. DOI: 10.1021/acsomega.9b00858. PMC: 6648105. PMID: 31460168.
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Punt_quàntic_de_grafè&oldid=33048911»