斬獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的量子點(diǎn)技術(shù) | Cary光譜儀助力量子點(diǎn)化學(xué)研究
?北京時(shí)間 2023 年 10 月 4 日 17 時(shí) 45 分左右,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將 2023 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)麻省理工學(xué)院教授蒙吉·G·巴文迪 (Moungi G. Bawendi)、美國(guó)哥倫比亞大學(xué)教授路易斯·E·布魯斯 (Louis E. Brus) 和美國(guó)納米晶體科技公司科學(xué)家阿列克謝·伊基莫夫 (Alexey I. Ekimov),以表彰他們?cè)?/span>量子點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展方面做出的貢獻(xiàn)。該獎(jiǎng)項(xiàng)的授予充分表明了量子點(diǎn)技術(shù)在科學(xué)領(lǐng)域中的又一重要突破。
量子點(diǎn)是一種納米級(jí)別的半導(dǎo)體材料,通過(guò)施加一定的電場(chǎng)或光壓,這些納米半導(dǎo)體就會(huì)發(fā)出特定頻率的光,而發(fā)出的光的頻率會(huì)隨著半導(dǎo)體的尺寸的改變而變化。因此,通過(guò)調(diào)節(jié)這種納米半導(dǎo)體的尺寸,就可以控制其發(fā)出的光的顏色,從而獲得獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)特性。
在能源領(lǐng)域,量子點(diǎn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池中。由于其出色的光吸收和電荷傳輸特性,它們能夠有效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。相較于傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池,量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池具有更高的效率和更廣泛的光譜響應(yīng)范圍,即使在低光照條件下仍能產(chǎn)生可觀的電能輸出。
在電子學(xué)領(lǐng)域,量子點(diǎn)技術(shù)為高分辨顯示器和量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了新的可能性。憑借其可調(diào)控的發(fā)光性能,量子點(diǎn)可用于制造高像素密度和廣色域的顯示器,從而提供更逼真和細(xì)膩的圖像質(zhì)量。
在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,科學(xué)家們正在廣泛應(yīng)用量子點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行生物成像和藥物傳遞研究。量子點(diǎn)具有可調(diào)控的發(fā)光性能和更長(zhǎng)的使用壽命,使其成為了高分辨率生物成像的理想工具。通過(guò)利用量子點(diǎn)的特性,科學(xué)家們能夠標(biāo)記和追蹤細(xì)胞、分子和組織,以深入研究生物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能。
作為一種獨(dú)特的納米材料,量子點(diǎn)的合成通常需要借助多種表征手段進(jìn)行性能考察。而分子光譜技術(shù)則是一種材料表征手段,能夠從分子層面解析材料合成前后的化學(xué)結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能等信息。
紅外光譜技術(shù)
紅外光譜技術(shù)通常用于材料化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析,監(jiān)測(cè)反應(yīng)前后官能團(tuán)的變化,從而判斷不同反應(yīng)條件對(duì)量子點(diǎn)合成的影響。
紫外可見(jiàn)光譜技術(shù)
紫外可見(jiàn)光譜技術(shù)主要用于評(píng)價(jià)量子點(diǎn)的光學(xué)特性,例如量子點(diǎn)材料的光學(xué)穩(wěn)定性,漫反射性能以及用于半導(dǎo)體帶隙的計(jì)算等等。紫外光譜技術(shù)還經(jīng)常與熒光光譜技術(shù)結(jié)合來(lái)進(jìn)行表征。
熒光光譜技術(shù)
熒光光譜技術(shù)通常用于評(píng)價(jià)調(diào)控后的量子點(diǎn)的熒光性能,獲得發(fā)射波長(zhǎng),強(qiáng)度等信息,進(jìn)一步計(jì)算量子產(chǎn)率。
這些檢測(cè)技術(shù)相輔相成,互相驗(yàn)證作為數(shù)據(jù)支撐,完善解析信息。
安捷倫擁有完善的分子光譜產(chǎn)品線,助力科學(xué)家們完成量子點(diǎn)的研究和表征工作。另外,科學(xué)家們?cè)谶@期間發(fā)表的文章和專有技術(shù)更是數(shù)不勝數(shù),下面就讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)這些相關(guān)知識(shí)吧!
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