北理工理學院化學系曲良體教授研究成果發表于國際重要期刊《先進材料》
發布日期:2010-12-24 閱讀次數:
供稿:理學院化學系 編輯:張鋒
編者按:曲良體教授自2009年加入北京理工大學以來,在學校和理學院的支持下,已組建了功能納米材料研究課題組并取得了豐碩的科研成果,并發表于國際重要期刊《先進材料》,另有部分論文發表于ACS Nano等國際重要刊物。
附:研究成果摘要
石墨烯量子點
電子的速度石墨烯(Graphene)是僅由一層碳原子構成的二維碳結構。它不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬,作為單質,在室溫下傳遞比已知導體都快,達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。石墨烯比鉆石還強硬,比世界上最好的鋼鐵還高100倍。因此,2010年諾貝爾物理學獎授予了石墨烯的發現者英國的Geim和他的同事。
量子點(quantum dot)是準零維的納米材料,其內部電子在各方向上的運動都受到局限,所以量子局限效應特別顯著。量子點在生物、醫學、材料、新型半導體器件等領域具有重要潛在應用。在太陽能電池方面,量子點被認為能最大程度的提高太陽光轉化效率,獲得高效太陽能電池。
將二維的石墨烯加工成零維的量子點無疑將產生新的特性及應用。最近,理學院化學系曲良體教授課題組與清華大學和北京交通大學的相關研究組合作,成功地制備出了石墨烯量子點,該量子點具有不同于常規碳納米粒子的發光特性,并可作為太陽能電池的新型電子接受體,大大提高本征太陽能電池的光電轉化效率。該研究成果發表于國際重要期刊《先進材料》,詳見http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201003819/abstract. 他們首先用抽濾成膜的方法獲得石墨烯有序薄膜,以此為電極通過電化學氧化制備出石墨烯量子點。該量子點僅有3-5納米,可長期穩定存在于水溶液,并具有綠色熒光。之后將石墨烯量子點與活性聚合物共混,加工成聚合物太陽能電池原器件,發現石墨烯量子點能大大提高本征聚合物電池的光電轉化效率。除了在太陽能電池方面的應用,石墨烯量子點也將在生物顯像、新型發光器件等領域有重要應用。

(摘自:Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201003819)
(審核:姜艷)