首台稻殼製成的矽量子點LED燈點亮
2026-03-27 10:54:58 來源:環球網 閱讀數:1160
碾米從稻殼中分離出來,每年在全球範圍內產生約1億噸稻殼廢料。日本科學家利用回收稻殼創造了首台矽量子點LED燈,其以一種低成本、環保的方式將農業廢棄物轉化為最先進的發光二極管。研究成果近日發表在美國化學學會期刊《ACS可持續化學與工程》上。
該研究的主要作者、日本廣島大學自然科學基礎研究與開發中心化學教授齋藤健一說:“由於典型的量子點通常涉及有毒物質,如鎘、鉛或其他重金屬,在使用納米材料時,環境問題經常被考慮。我們提出的量子點工藝和製造方法將這些擔憂降至最低。”
研究團隊使用碾磨、熱處理和化學蝕刻相結合的方法來處理稻殼二氧化矽:首先,他們碾磨稻殼,並通過燃燒碾磨的稻殼中的有機化合物來提取二氧化矽粉末;其次,他們將生成的二氧化矽粉末在電爐中加熱,通過還原反應獲得矽粉;第三,經過化學蝕刻進一步得到3納米的純化矽粉;最後,對其表麵進行化學功能化處理,使其具有較高的化學穩定性和在溶劑中的分散性,用3納米的納米晶顆粒製備了發光在橙紅色範圍內的矽量子點,發光效率超過20%。
研究團隊開發的化學合成方法使他們能夠評估矽量子點LED的光學和光電性能,包括二氧化矽、矽粉和矽量子點的結構、合成產量和性能。該團隊的下一步工作包括在矽量子點和LED中開發出更高的發光效率。他們還將探索生產除了橙紅色以外的矽量子點LED的可能性。(實習記者張佳欣)
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