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北理工理學(xué)院化學(xué)系曲良體教授研究成果發(fā)表于國(guó)際重要期刊《先進(jìn)材料》

發(fā)布日期：2010-12-24 閱讀次數(shù)：

供稿：理學(xué)院化學(xué)系　編輯：張鋒

　　編者按：曲良體教授自2009年加入北京理工大學(xué)以來(lái)，在學(xué)校和理學(xué)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(fā)表于國(guó)際重要期刊《先進(jìn)材料》，另有部分論文發(fā)表于A(yíng)CS Nano等國(guó)際重要刊物,。

　　附：研究成果摘要

石墨烯量子點(diǎn)

　　電子的速度石墨烯（Graphene）是僅由一層碳原子構(gòu)成的二維碳結(jié)構(gòu)。它不僅是已知材料中最薄的一種,，還非常牢固堅(jiān)硬,，作為單質(zhì),，在室溫下傳遞比已知導(dǎo)體都快，達(dá)到了光速的1/300,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度,。石墨烯比鉆石還強(qiáng)硬，比世界上最好的鋼鐵還高100倍,。因此,，2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了石墨烯的發(fā)現(xiàn)者英國(guó)的Geim和他的同事。

　　量子點(diǎn)(quantum dot)是準(zhǔn)零維的納米材料,，其內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限,，所以量子局限效應(yīng)特別顯著。量子點(diǎn)在生物,、醫(yī)學(xué),、材料、新型半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域具有重要潛在應(yīng)用,。在太陽(yáng)能電池方面,，量子點(diǎn)被認(rèn)為能最大程度的提高太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化效率,，獲得高效太陽(yáng)能電池,。

　　將二維的石墨烯加工成零維的量子點(diǎn)無(wú)疑將產(chǎn)生新的特性及應(yīng)用。最近,，理學(xué)院化學(xué)系曲良體教授課題組與清華大學(xué)和北京交通大學(xué)的相關(guān)研究組合作,，成功地制備出了石墨烯量子點(diǎn)，該量子點(diǎn)具有不同于常規(guī)碳納米粒子的發(fā)光特性,，并可作為太陽(yáng)能電池的新型電子接受體,，大大提高本征太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。該研究成果發(fā)表于國(guó)際重要期刊《先進(jìn)材料》,，詳見(jiàn)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(guò)電化學(xué)氧化制備出石墨烯量子點(diǎn)。該量子點(diǎn)僅有3-5納米,，可長(zhǎng)期穩(wěn)定存在于水溶液,，并具有綠色熒光。之后將石墨烯量子點(diǎn)與活性聚合物共混,，加工成聚合物太陽(yáng)能電池原器件,，發(fā)現(xiàn)石墨烯量子點(diǎn)能大大提高本征聚合物電池的光電轉(zhuǎn)化效率。除了在太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用,，石墨烯量子點(diǎn)也將在生物顯像,、新型發(fā)光器件等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。