Kľúčový rozdiel medzi uhlíkovými bodmi a kvantovými bodkami je v tom, že uhlíkové body sú malé uhlíkové nanočastice, zatiaľ čo kvantové bodky sú malé polovodičové častice.
Uhlíkové aj kvantové bodky spadajú do oblasti kvantovej mechaniky . Sú to malé častice v nanorozmeroch.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú to uhlíkové bodky
3. Čo sú kvantové bodky
4. Uhlíkové body proti kvantovým bodkám v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie - Uhlíkové bodky vs Kvantové bodky
Čo sú to uhlíkové bodky?
Uhlíkové bodky sú malé uhlíkové nanočastice, ktoré majú nejakú formu povrchovej pasivácie . Ich veľkosť je menšia ako 10 nm. Tieto bodky boli prvýkrát objavené v roku 2004 omylom pri čistení jednostenných uhlíkových nanorúrok.
Vlastnosti uhlíkových bodiek závisia výlučne od ich štruktúr a zloženia. Väčšina karboxylových skupín na povrchu uhlíkových bodiek poskytuje väčšinou vynikajúcu rozpustnosť vo vode a biokompatibilitu. Tieto skupiny majú tendenciu dovoliť, aby uhlíkové body slúžili ako protonovodivé nanočastice. Tieto častice sú navyše vhodné na chemickú úpravu a povrchovú pasiváciu spolu s rôznymi organickými, polymérnymi, anorganickými alebo biologickými materiálmi.
Existujú dva spôsoby syntézy uhlíkových bodiek. Títo dvaja sú metódou „zhora nadol“ a „zdola nahor“. Produkciu uhlíkových bodiek môžeme dosiahnuť týmito procesmi chemickými, elektrochemickými a fyzikálnymi technikami.
Obrázok 01: Uhlíkové bodky pripravené z rôznych zdrojov
Metóda „zhora nadol“ zahŕňa štiepenie veľkých uhlíkových štruktúr (napr. Grafitu, uhlíkových nanorúrok a nanodiamantov) na uhlíkové body pomocou laserovej ablácie, oblúkového výboja a elektrochemickej metódy.
Metóda výroby uhlíkových bodiek „zdola nahor“ zahŕňa malé prekurzory, ako sú nanokompozity uhľohydrátov, citrátu a polymérneho oxidu kremičitého. Tieto zdroje prechádzajú hydrotermálnou/soltermálnou úpravou, podporovanými syntetickými a mikrovlnnými syntetickými cestami.
Čo sú kvantové bodky?
Kvantové bodky sú malé polovodičové častice v nanometrovej škále, ktoré majú optické a elektronické vlastnosti, ktoré sa líšia od veľkých častíc podľa kvantovej mechaniky. Ak pozorujeme kvantové bodky osvetlením pod UV svetlom, elektrón v kvantovej bodke má tendenciu sa vzrušovať do stavu s vyššou energiou. Tento proces zodpovedá prechodu elektrónu z pásma záclon do pásma vodivosti, pokiaľ ide o polovodičovú kvantovú bodku. Potom môže excitovaný elektrón klesnúť späť do valenčného pásma uvoľnením svojej energie emisiou svetla. Táto svetelná emisia sa nazýva fotoluminiscencia a môžeme ju ilustrovať nasledovne:
Obrázok 02: Fotoluminiscencia kvantových bodiek poskytujúca rôzne farby od kvantových bodiek s rôznymi veľkosťami
Vlastnosti kvantových bodiek sú zvyčajne stredné ako vlastnosti hromadných polovodičov a diskrétnych atómov alebo molekúl. Optoelektronické vlastnosti kvantových bodiek sa navyše menia v závislosti od veľkosti a tvaru. Veľké kvantové bodky spravidla vyžarujú dlhé vlnové dĺžky a emitované farby z týchto kvantových bodiek sa pohybujú od oranžovej po červenú. Naopak, malé kvantové body majú tendenciu vyžarovať kratšie vlnové dĺžky, čo vedie k vzniku farieb, ako je modrá a zelená. Môžeme však pozorovať, že farba sa môže líšiť v závislosti od presného zloženia kvantovej bodky.
Medzi hlavné aplikácie kvantových bodiek patrí výroba jednoelektrónových tranzistorov, výroba solárnych článkov, výroba LED diód, jednofotónové zdroje, kvantové počítače, výskum bunkovej biológie, mikroskopia a lekárske zobrazovanie.
Aký je rozdiel medzi uhlíkovými bodkami a kvantovými bodkami?
Kľúčový rozdiel medzi uhlíkovými bodmi a kvantovými bodkami je v tom, že uhlíkové body sú malé uhlíkové nanočastice, zatiaľ čo kvantové bodky sú malé polovodičové častice. Uhlíkové body sa používajú v biologickom zobrazovaní, snímaní, dodávke liečiv, katalýze, optike atď., Zatiaľ čo kvantové bodky sa používajú pri výrobe jednoelektrónových tranzistorov, výrobe solárnych článkov, výrobe diód LED, jednofotónových zdrojoch, kvantovom výpočte, výskume bunkovej biológie, mikroskopia a lekárske zobrazovanie.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi uhlíkovými bodmi a kvantovými bodkami v tabuľkovej forme.
Zhrnutie - Uhlíkové bodky vs Kvantové bodky
Uhlíkové a kvantové bodky spadajú do oblasti kvantovej mechaniky. Sú to malé častice v nanorozmeroch. Kľúčový rozdiel medzi uhlíkovými bodmi a kvantovými bodkami je v tom, že uhlíkové body sú malé uhlíkové nanočastice, zatiaľ čo kvantové bodky sú malé polovodičové častice.
Referencia:
1. „ Uhlíková kvantová bodka “. A n Prehľad | Témy ScienceDirect .
Obrázok so súhlasom:
1. „ Uhlíkové body pripravené Paliienkom K. Kyjev Ukrajina “ Autor: Nozhnici-vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia
2. „ QD S “ od Walkman16-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
