休斯顿——的前景将煤炭转化为荧光粒子可能听起来好得令人难以置信,但这种可能性存在,由于科学家莱斯大学。

化学家James大米实验室参观发现简单的方法来减少三种煤石墨烯量子点(GQDs),微观光盘的原子氧化石墨烯可用于医学成像以及传感、电子和光伏应用。研究结果发布在《华尔街日报》自然通讯。

带隙决定半导体材料携带电流。在量子点,带隙负责他们的荧光,可以通过改变调整点的大小。旅游的过程,公司允许一定程度的控制它们的大小,一般从两个20纳米,这取决于煤的来源。

现在有很多方法可以使GQDs,但大多数是昂贵的和产生非常小的数量,旅游。尽管去年另一个大米实验室找到了一种方法使GQDs从相对廉价的碳纤维,承诺更大数量的煤炭GQDs制造更便宜的化学步骤,他说。

“我们想看看在煤炭可能会很有趣,所以我们把它通过一个非常简单的氧化过程,“旅游解释道。涉及破碎煤和沐浴在酸解打破债券持有的微小石墨烯领域联系在一起。“你不能只拿一块石墨烯并易于粉碎这个小,”他说。

旅游依靠大米的实验室化学家和天使马蒂合著者来帮助描述产品。结果不同类型的煤炭生产不同类型的点。GQDs来自烟煤、无烟煤和焦炭、炼油的副产品。

煤都用硝酸和硫酸酸和激烈的24小时。烟煤GQDs产生2 - 4纳米宽。可口可乐生产GQDs 4到8纳米,无烟煤堆叠结构从18到40纳米,在大与小圆层,薄层。(看看会发生什么,研究者对石墨片相同的过程,主要是小的石墨薄片。)

旅游说点是水溶性,早期测试表明,它们是无毒的。提供保证GQDs可以作为有效的抗氧化剂,他说。医学成像还可以大大受益,如荧光剂点显示强劲的性能。

“荧光光谱标准探测器的问题之一是,当你它们加载到一个细胞,他们用高能激光,你看到他们为几分之一秒以上的几秒钟,就是这样,”马蒂说。“他们仍然存在,但他们一直photo-bleached。他们不发荧光了。”

在马蒂实验室测试显示GQDs抵制漂白。马蒂说,经过几个小时的激发的发光响应coal-sourced GQDs几乎没有影响。可以使他们适用于生命体。“因为他们很稳定,他们理论上可以提高成像效率,”他说。

小改变量子点的大小——只有一小部分纳米——改变荧光波长的可测量的因素,这证明适用于coal-sourced GQDs,马蒂说。

低成本也将画,根据旅游。最好的“石墨是每吨2000美元,来自英国,”他说。“从中国廉价的石墨是每吨800美元。和煤炭是10美元到60美元一吨。

“煤炭是最便宜的材料可以生产GQDs,我们发现我们可以得到20%的收益率。这个发现可以改变量子点的行业。它将向世界展示在煤这些非常有趣的结构,有真正的价值。”

合作者的工作包括研究生Ruquan你们、昌盛,再次给彭、黄Kewei郑阎,内森·库克埃罗尔·塞缪尔,Chih-Chau黄,Gedeng阮,加布里埃尔Ceriotti Raji阿卜杜拉·林和博士后研究助理剑,所有的大米。马蒂是化学和生物工程的助理教授。旅游是电汇和W.F.曹国伟椅子在化学教授以及机械工程和材料科学和计算机科学。188金宝搏bet官网

美国空军科学研究办公室和美国海军研究办公室资助工作通过他们的多学科大学研究计划。