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专家:丁古巧带您解读如何批量化生产准零维石墨烯量子点
2018/02/12 点击 1629 次

中国粉体网讯  由于边缘状态和量子局限,石墨烯量子点的形状和大小将决定它们的电学、光学、磁性和化学特性。而目前,大量获取特定边缘形状和均匀尺寸的石墨烯量子点仍是个难题,并且石墨烯量子点的应用还有待开发。


想获取更多关于石墨烯量子点批量化制备和应用的知识,了解低维碳纳米材料制备和应用的发展现状,欢迎报名参加2018年4月24-25日在苏州举办“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”,届时,丁古巧研究员将在现场为您做《石墨烯量子点批量化生产和应用开发》的报告!


石墨烯量子点简介


近年来,石墨烯因具有大的比表面积、高的 载流子迁移率、优异的机械灵活性、良好的热/化学稳定性以及对环境友好等独特的性能而受到越来越多的关注。石墨烯量子点作为零维的石墨烯纳米材料,一般是横向尺寸在100nm以下,纵向尺寸可以在几个纳米以下,具有一层、两层或者几层的石墨烯结构,也就是特殊的非常小的石墨烯碎片。

 



与二维的石墨烯纳米片和一维石墨烯纳米带相比,尺寸在10nm以下的零维石墨烯量子点表现出更强的量子限域效应和边界效应,具有许多独特的性质。在电子学、光电学和电磁学领域十分具有应用前景。


石墨烯量子点的制备


石墨烯量子点(GQDs)的合成可以看做是对碳纳米晶体合成方法的延伸和补充,并且随制备方法的不同,尺寸在几个纳米到100nm之间。制备出性质可控的石墨烯量子点有两种方法,即自上而下和自下而上两种方法。


自上而下法


自上而下的方法是指通过物理或化学方法将大尺寸的石墨烯薄片切割成小尺寸的GQDs,包括水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法等等。

 



这类方法步骤相对简单、产率较高,也是目前应用最多的一类方法。


自下而上法


自下而上的制备法则是指以小分子作前驱体通过一系列化学反应制备GQDs,主要是溶液化学法、超声波和微波法等。

 



这类方法可以对石墨烯量子点的形貌和尺寸精确控制,但步骤繁琐而且操作过程复杂。


石墨烯量子点的应用


与二维的石墨烯纳米片和一维石墨烯纳米带相比,尺寸在10nm以下的零维石墨烯量子点表现出更强的量子限域效应和边界效应,广泛应用于太阳能电池、电子设备、光学染料、生物标记和复合微粒系统等方面,同时在生物、医学、材料、新型半导体器件等领域具有重要的潜在应用。

专家介绍

丁古巧


 


丁古巧,中科院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室任副研究员,上海新池能源科技有限公司技术总监,负责产品技术开发。


丁古巧主要从事低维结构材料及其应用研究,特别是石墨烯材料研究。作为项目负责人承担国家自然科学基金青年项目,作为骨干研究人员参与国家科技重大专项项目、中科院方向性项目和国家自然科学基金重点项目。近年来发表SCI论文26篇,申请发明专利21项,其中国际专利3项。


关于上海新池能源科技有限公司

 


上海新池能源科技有限公司于2009年成立,为正泰集团旗下集研发,生产,销售,服务于一体的石墨烯材料研制及下游应用产品的高科技现代化企业。


目前,公司以自主开发的第三代高质量石墨烯技术为基础,石墨烯-铜复合技术为依托生产的石墨烯导热膜,已得到多个智能终端客户厂商的实测认可。


公司秉承诚信、创新、高效、可靠的经营理念,聚焦石墨烯-铜合金技术及应用,致力于成为国际领先的高品质石墨烯产品和应用解决方案供应商。


关于联合实验室


上海新池能源联合中科院上海微系统所,成立石墨烯团队联合实验室,建立了超过1000㎡的石墨烯材料应用开发实验室,以期实现应用产品小试研发、批量生产的应用开发一体化的产业模式,形成一条石墨烯材料从研发到应用的快速通道。目前联合实验室拥有超过20人的研发和管理团队,由数名博士及研究生组成,是一支平均年龄小于29岁,充满活力,勇于创造又富有经验的团队。


联合实验室在保持石墨烯材料领先的同时,将重点开发石墨烯在电能输送和热管理等领域内的应用。


(来源:中国粉体网)


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