金微柵/石墨烯量子點的製備及其光電性能研究

《金微柵/石墨烯量子點的製備及其光電性能研究》是張晉為項目負責人，雲南大學為依託單位的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：金微柵/石墨烯量子點的製備及其光電性能研究
• 項目負責人：張晉
• 依託單位：雲南大學
• 項目類別：地區科學基金項目

結題摘要

本項目針對光電探測材料和製備技術的研究前沿、發展趨勢及國家重大需求，利用石墨烯量子點新奇的螢光特性以及高電導、高飽和電流、高紅外透光性和高化學穩定性等材料優勢，研究銀微柵/石墨烯量子點（Ag/GQDs）複合結構的製備及光電特性。研究發現，在Ag/GQDs複合結構中，Ag納米顆粒分散在石墨烯量子點表面，抑制了自身團聚的同時，還可以使GQDs團聚現象也得到緩解。更重要的是，Ag/GQDs複合結構有其優異的性質，主要表現在Ag/GQDs複合結構在近紅外有較強的、均勻的吸收，並呈現出電容增強效應，這些特性使其可用作紅外吸收材料或作為製作電容器的新材料。 在項目執行過程中，我們還發現豆腐廢水可以合成石墨烯量子點，將石墨烯量子點與碳纖維結合形成的複合材料，又可以用於降解豆腐工業園區的高濃度有機廢水，從而實現循環經濟，低成本治污，同時獲得高附加值的石墨烯量子點，延長豆製品產業鏈。石墨烯量子點可作發光材料用於高速公路隧道內不需提供電源的輔助照明，或室內智慧型照明及裝飾材料，或作為列印碳粉生成光致發光的智慧型字畫或防偽標誌，一舉多得。本項目的核心技術“以豆腐廢水為碳源製作石墨烯量子點的方法”已申請中國發明專利。該技術近期內將在雲南省石屏縣鮮豆腐加工園區實施，擬把2000 m/天的豆腐廢水轉化為石墨烯量子點，從源頭解決雲南省的高原明珠之一、國家濕地公園“異龍湖”長期被豆腐廢水污染的問題，並產生經濟效益、社會效益和生態效益。

項目摘要

石墨烯量子點(GQDs)除具有石墨烯的優異性能,還因量子限制效應和邊界效應而展現出一系列新特性，因而吸引化學、物理、材料和生物等各領域科學家的廣泛關注。本項目針對光電探測材料和製備技術的研究前沿、發展趨勢及國家重大需求，利用石墨烯量子點新奇的螢光特性以及高電導、高飽和電流、高紅外透光性和高化學穩定性等材料優勢，採用量子點透鏡方法研究金微柵/石墨烯量子點（Au/GQDs）複合結構的製備及光電特性,探索一種簡便、可控由石墨纖維製備石墨烯量子點，再與金微柵集成功能化複合結構的方法，尋找Au/GQDs的材料組合匹配規律，研究Au/GQDs蘊藏的物理機制及其用於光電探測所涉及的新方法、新機制和實際套用的可能性。其研究成果可套用於成像器件/夜視系統，並具有完全自主的智慧財產權。本項目研究不僅可為研製軍民兩用新型超輕薄成像器件提供新的成像原理和技術途徑，還可以簡化器件結構，降低器件成本，提升器件品質。