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日本科學(xué)家利用回收稻殼創(chuàng)造了首臺(tái)硅量子點(diǎn)LED燈,其以一種低成本、環(huán)保的方式將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為最先進(jìn)的發(fā)光二極管。研究成果近日發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS可持續(xù)化學(xué)與工程》上。
研究團(tuán)隊(duì)使用碾磨、熱處理和化學(xué)蝕刻相結(jié)合的方法來(lái)處理稻殼二氧化硅:首先,他們碾磨稻殼,并通過(guò)燃燒碾磨的稻殼中的有機(jī)化合物來(lái)提取二氧化硅粉末;其次,他們將生成的二氧化硅粉末在電爐中加熱,通過(guò)還原反應(yīng)獲得硅粉;第三,經(jīng)過(guò)化學(xué)蝕刻進(jìn)一步得到3納米的純化硅粉;最后,對(duì)其表面進(jìn)行化學(xué)功能化處理,使其具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和在溶劑中的分散性,用3納米的納米晶顆粒制備了發(fā)光在橙紅色范圍內(nèi)的硅量子點(diǎn),發(fā)光效率超過(guò)20%。
研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的化學(xué)合成方法使他們能夠評(píng)估硅量子點(diǎn)LED的光學(xué)和光電性能,包括二氧化硅、硅粉和硅量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、合成產(chǎn)量和性能。(制作 樂(lè)小敏)