斬獲諾貝爾化學獎的量子點技術 | Cary光譜儀助力量子點化學研究
?北京時間 2023 年 10 月 4 日 17 時 45 分左右,瑞典皇家科學院宣布,將 2023 年諾貝爾化學獎授予美國麻省理工學院教授蒙吉·G·巴文迪 (Moungi G. Bawendi)、美國哥倫比亞大學教授路易斯·E·布魯斯 (Louis E. Brus) 和美國納米晶體科技公司科學家阿列克謝·伊基莫夫 (Alexey I. Ekimov),以表彰他們在量子點的發現和發展方面做出的貢獻。該獎項的授予充分表明了量子點技術在科學領域中的又一重要突破。
量子點是一種納米級別的半導體材料,通過施加一定的電場或光壓,這些納米半導體就會發出特定頻率的光,而發出的光的頻率會隨著半導體的尺寸的改變而變化。因此,通過調節這種納米半導體的尺寸,就可以控制其發出的光的顏色,從而獲得獨特的光學和電學特性。
在能源領域,量子點技術被廣泛應用于太陽能電池中。由于其出色的光吸收和電荷傳輸特性,它們能夠有效地將太陽能轉化為電能。相較于傳統的硅基太陽能電池,量子點太陽能電池具有更高的效率和更廣泛的光譜響應范圍,即使在低光照條件下仍能產生可觀的電能輸出。
在電子學領域,量子點技術為高分辨顯示器和量子計算機的發展帶來了新的可能性。憑借其可調控的發光性能,量子點可用于制造高像素密度和廣色域的顯示器,從而提供更逼真和細膩的圖像質量。
在生物醫學領域,科學家們正在廣泛應用量子點技術進行生物成像和藥物傳遞研究。量子點具有可調控的發光性能和更長的使用壽命,使其成為了高分辨率生物成像的理想工具。通過利用量子點的特性,科學家們能夠標記和追蹤細胞、分子和組織,以深入研究生物體內部的結構和功能。
作為一種獨特的納米材料,量子點的合成通常需要借助多種表征手段進行性能考察。而分子光譜技術則是一種材料表征手段,能夠從分子層面解析材料合成前后的化學結構、光學性能等信息。
紅外光譜技術
紅外光譜技術通常用于材料化學結構的分析,監測反應前后官能團的變化,從而判斷不同反應條件對量子點合成的影響。
紫外可見光譜技術
紫外可見光譜技術主要用于評價量子點的光學特性,例如量子點材料的光學穩定性,漫反射性能以及用于半導體帶隙的計算等等。紫外光譜技術還經常與熒光光譜技術結合來進行表征。
熒光光譜技術
熒光光譜技術通常用于評價調控后的量子點的熒光性能,獲得發射波長,強度等信息,進一步計算量子產率。
這些檢測技術相輔相成,互相驗證作為數據支撐,完善解析信息。
安捷倫擁有完善的分子光譜產品線,助力科學家們完成量子點的研究和表征工作。另外,科學家們在這期間發表的文章和專有技術更是數不勝數,下面就讓我們一起來學習這些相關知識吧!
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