Titik kuantum(QDs) mengacu pada nanopartikel semikonduktor dengan ukuran lebih kecil dari radius eksiton Bohr dan menunjukkan efek kurungan kuantum. Karena efek pengurungan kuantum, emisi fluoresensi titik-titik kuantum terkait dengan diameter dan komposisi kimianya. Dengan menggabungkan permukaan semikonduktor, sifat optik dan fotokimianya dapat ditingkatkan. Titik kuantum tradisional sebagian besar terdiri dari unsur logam berat. Meskipun kinerjanya yang luar biasa telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti pencitraan biologis, elektrokimia, dan konversi energi, unsur logam berat dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan mempengaruhi kesehatan organisme.
Titik Kuantum Karbon (CQD)biasanya mengacu pada bahan karbon nano bulat monodisperse dengan ukuran kurang dari 10nm, terdiri dari inti karbon sp2/sp3 dan gugus fungsi oksigen/nitrogen luar. Ini memiliki kinerja luar biasa yang mirip dengan titik kuantum semikonduktor tradisional, tetapi secara efektif dapat mengatasi cacat karena toksisitas tinggi dan biokompatibilitas yang buruk. Ia memiliki beragam sumber, mudah disintesis, dan mudah difungsikan, menjadikannya bahan pengganti ideal untuk titik kuantum semikonduktor tradisional.
Struktur kimia
Titik kuantum karbon biasanya berupa partikel bulat dengan diameter kurang dari 10nm, terdiri dari gugus karbon sp2/sp3 dengan struktur amorf atau nanokristalin. Penelitian telah menemukan bahwa struktur dan sifat fisikokimia titik kuantum karbon dapat diubah secara selektif dengan menimbulkan cacat permukaan yang berbeda, doping dengan heteroatom, dan gugus fungsi.
Sifat optik titik kuantum karbon
Titik kuantum karbon memiliki berbagai sifat optik yang sangat baik, seperti penyerapan optik, fotoluminesensi, chemiluminescence, dan electrochemiluminescence. Sifat optik ini adalah dasar penerapan titik kuantum karbon di berbagai bidang.
Penyerapan optik
Transisi π - π * dari ikatan C=C memungkinkan titik-titik kuantum karbon memiliki serapan optik yang kuat di wilayah ultraviolet dan dapat meluas ke wilayah cahaya tampak. Beberapa titik kuantum karbon juga akan mengalami transisi n - π * pada ikatan C=O. Spektrum serapan dapat disesuaikan dengan memasukkan gugus fungsi dan pasif permukaan.
Fotoluminesensi
Efek kuantum titik kuantum karbon dengan ukuran berbeda disebabkan oleh perangkap emisi yang berbeda di permukaan, dan pasivasi permukaan yang efektif merupakan kondisi yang diperlukan agar titik kuantum karbon memiliki fotoluminesensi yang kuat. Pasifasi permukaan yang berbeda dapat mencapai kinerja fotoluminesensi yang diinginkan. Selain itu, fotoluminesensi titik kuantum karbon juga bergantung pada pH.
Pendaran konversi
Pendaran konversi (UCPL) mengacu pada fenomena optik di mana suatu zat secara bersamaan menyerap dua atau lebih foton, yang menunjukkan panjang gelombang emisi lebih kecil dari panjang gelombang eksitasi (emisi anti Stokes). Penelitian menunjukkan bahwa pendaran konversi berasal dari transisi dari orbital π berenergi tinggi ke σ Relaksasi elektron orbital mungkin disebabkan oleh kebocoran dari bagian difraksi sekunder monokromator dalam spektrometer fluoresensi.
Chemiluminesensi
Titik kuantum karbon menunjukkan chemiluminescence (CL) ketika hidup berdampingan dengan MnO4- atau Ce4+. Kebetulan radiasi yang disebabkan oleh elektron yang dihasilkan melalui reduksi kimia dan lubang yang dihasilkan oleh eksitasi termal diyakini sebagai penyebab chemiluminescence.
Elektrokimialuminesensi
Titik kuantum karbon menunjukkan sifat electrochemiluminescence (ECL). Di bawah aksi tegangan, transfer elektron yang dihasilkan oleh keadaan oksidasi-reduksi titik kuantum karbon musnah, membentuk keadaan tereksitasi, yang menghasilkan sinyal elektrokimialuminesensi selama proses relaksasi untuk kembali ke keadaan dasar.
Kinerja transfer elektronik
Keadaan tereksitasi dan fenomena transien titik kuantum karbon terkait dengan emisi fluoresensi dan proses redoks. Kinerja transfer elektron terinduksi foto (PET) adalah dasar untuk konversi energi dan aplikasi katalitik titik kuantum karbon. Penelitian telah menemukan bahwa kinerja transfer elektron titik kuantum karbon terutama dipengaruhi oleh doping inti karbon, gugus fungsi, dan heteroatom.
Kinerja biologis
Titik kuantum karbon memiliki biokompatibilitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan bahan nano lainnya. Penelitian telah menunjukkan bahwa sebagian besar titik kuantum karbon murni dan titik kuantum karbon pasif permukaan tidak memiliki sitotoksisitas yang signifikan. Dalam beberapa kasus, pasivasi dan fungsionalisasi permukaan dapat menurunkan toksisitas biologis titik kuantum karbon.
SAT NANO adalah pemasok titik kuantum karbon di Cina, kami dapat menawarkan fluoresensi biru dan hijau, jika Anda memiliki minat, jangan ragu untuk menghubungi kami di admin@satnano.com
