碳化物衍生的石墨烯量子點（GQDs）具有無毒、強大的集光能力和較大的表面積，因此在光致發光領域具有很高的潛力。為了經濟有效且穩定地生產GQDs，降低GQDs的合成溫度是一個很好的選擇，但仍然是一個很大的挑戰。在此，通過在室溫下控制MXene的KOH（水溶液）的反應時間和濃度，獲得光致發光GQDs。這種簡便且經濟高效的方法可以生產GQDs/TiO
2納米粒子，該粒子的平均粒徑約為1.5 nm，且含有少量的無定形碳。根據制備條件表征了GQDs/TiO
2晶體納米粒子的功能化和缺陷，并精確檢測了光致發光性能。盡管制備的GQDs/TiO
2納米粒子的量子產率為2.06％，但可以通過優化KOH活化條件來提高。這是在室溫下輕松合成GQDs/TiO
2納米粒子的有意義結果，它可能包含制造量子點的關鍵因素。可以認為該技術足夠通用，可以擴展到各種研究領域，例如信息安全、顯示、生物相容性多色細胞成像和傳感器。
Figure 1. 室溫下GQDs/TiO
2納米顆粒的示意性制備方法。
Figure 2.（a）MAX、（b）MXene的場發射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）圖像，（c）在MXene激活期間根據KOH的不同濃度變化的O元素濃度；（d）GQDs/TiO
2納米粒子的高分辨率透射電子顯微鏡（HR-TEM）圖像。
Figure 3. GQDs/TiO
2納米顆粒的（a）高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）圖像，（b）選區電子衍射（SAED）圖案，（c）通過TEM結果測量的粒徑分布。
Figure 4. （a）MXene和GQDs/TiO
2納米粒子的UVevis吸收光譜；分別根據（b）KOH濃度和（c）溫度分別得到的GQDs/TiO
2納米顆粒的光致發光光譜。
Figure 5. 在（a）可見光和（b）365 nm紫外線下沉積在玻璃基板上有字母的GQDs/TiO
2納米顆粒的照片。
相關研究成果于2020年由首爾國立大學Young Joon Yoo課題組，發表在Carbon（doi.org/10.1016/j.carbon.2020.05.063）上。原文：Room temperature manufacturing photoluminescent graphene quantum dots based on MXenes。
轉自《石墨烯雜志》公眾號：
.jpg)
