Síntesis Hidrotermal de Un Solo Paso de Puntos Cuánticos de Grafeno Multicolores y Estudio de Su Mecanismo de Luminescencia
Autores: Wang, Beibei; Sun, Ling; Liu, Kai; Wu, Di; Wang, Jinqiu; Geng, Fang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Síntesis Hidrotermal de Un Solo Paso de Puntos Cuánticos de Grafeno Multicolores y Estudio de Su Mecanismo de Luminescencia
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Puntos cuánticos de grafeno
Método hidrotérmico
Longitudes de onda de emisión
Rendimiento cuántico
Estados de superficie
Mecanismo de luminescencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Se sintetizaron con éxito puntos cuánticos de grafeno multicolores (GQDs), que emiten desde azul hasta naranja, mediante un método hidrotermal de un solo paso utilizando ftalato de potasio y o-fenilendiamina como materias primas. Después de la purificación por cromatografía en columna de gel de sílice, se obtuvieron cuatro tipos de GQDs con longitudes de onda de emisión máxima de 420 nm (azul), 500 nm (verde), 540 nm (amarillo) y 555 nm (naranja), y todos tenían un alto rendimiento cuántico (9.7%, 8.8%, 9.3% y 10.3%, respectivamente). La caracterización estructural reveló que los GQDs sintetizados tenían una morfología regular, con un tamaño de 2-3 nm y un grosor de 1-2 nm. La relación D-band-to-G-band fue inferior a 0.3, lo que indica que los GQDs tenían un alto grado de grafitización. Además, los picos de emisión de los GQDs se desplazaron hacia el rojo a medida que aumentó el tamaño de las partículas, confirmando que su luminiscencia estaba dominada por el efecto de confinamiento cuántico. Al analizar los estados de superficie y los grupos funcionales de los GQDs multicolores, se encontró que los GQDs tenían una composición elemental similar, lo que demostró aún más que las longitudes de onda de emisión no dependían de la composición del elemento superficial, sino que se ajustaban al mecanismo de luminiscencia regulado por el efecto limitado por el quantum. Además, los cuatro tipos de GQDs mostraron baja citotoxicidad y buena estabilidad, lo que sugiere sus posibles aplicaciones en biomarcadores y para la detección sincrónica de una variedad de analitos.
Descripción
Se sintetizaron con éxito puntos cuánticos de grafeno multicolores (GQDs), que emiten desde azul hasta naranja, mediante un método hidrotermal de un solo paso utilizando ftalato de potasio y o-fenilendiamina como materias primas. Después de la purificación por cromatografía en columna de gel de sílice, se obtuvieron cuatro tipos de GQDs con longitudes de onda de emisión máxima de 420 nm (azul), 500 nm (verde), 540 nm (amarillo) y 555 nm (naranja), y todos tenían un alto rendimiento cuántico (9.7%, 8.8%, 9.3% y 10.3%, respectivamente). La caracterización estructural reveló que los GQDs sintetizados tenían una morfología regular, con un tamaño de 2-3 nm y un grosor de 1-2 nm. La relación D-band-to-G-band fue inferior a 0.3, lo que indica que los GQDs tenían un alto grado de grafitización. Además, los picos de emisión de los GQDs se desplazaron hacia el rojo a medida que aumentó el tamaño de las partículas, confirmando que su luminiscencia estaba dominada por el efecto de confinamiento cuántico. Al analizar los estados de superficie y los grupos funcionales de los GQDs multicolores, se encontró que los GQDs tenían una composición elemental similar, lo que demostró aún más que las longitudes de onda de emisión no dependían de la composición del elemento superficial, sino que se ajustaban al mecanismo de luminiscencia regulado por el efecto limitado por el quantum. Además, los cuatro tipos de GQDs mostraron baja citotoxicidad y buena estabilidad, lo que sugiere sus posibles aplicaciones en biomarcadores y para la detección sincrónica de una variedad de analitos.