[00035514]石墨烯量子点的批量制备工艺
技术详细介绍
量子点是由有限数目的原子组成且导带电子、价带空穴及激子在三维空间方向上都被束缚住的半导体纳米结构；作为一种典型的准零维的纳米结构，量子点通常三个维度的尺寸均在30nm以下。由于量子点的电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，从而体现出一系列常规材料所不具有的特性，在生物成像、靶向标定、催化、太阳能电池以及LEDs显示等领域有着广泛的应用。石墨烯量子点从一定意义上来说是二维石墨烯片层的一小部分，其二维尺寸通常在20纳米以下，因其具有与二维石墨烯本身相同的原子排列方式，所以石墨烯量子点除了具有石墨烯的优异性能之外，还因量子限制效应和边界效应而展现出一系列新的特性，从而吸引了化学、物理、材料和生物等各领域科学家的广泛关注，在生物、医学、材料、新型半导体器件等领域具有重要潜在应用。但是如何获取大批量厚度可控(厚度0.5~2nm)和尺寸均匀的GQDs至今仍是个难题。
本课题组在液相剥离工艺制备二维材料的基础上，以石墨粉为原料，通过液氮浸渍超低温预处理和超声化学剥离，快速获得石墨烯量子点。本技术通过引入液氮浸渍超低温预处理技术，结合常规的超声处理，实现了石墨烯量子点的大批量制备；本方法可有效避免石墨烯量子点被氧化，最大程度上保证了石墨烯量子点的导电性等活性；且本方法能够实现大批量、高浓度石墨烯量子点的制备，工艺简单，操作方便，制备成本低。
