Квантовите точки (КТ) са полупроводникови нанокристали с уникални оптични и електронни свойства. Техните зависими от размера характеристики, включително регулируема флуоресцентна емисия, високи квантови добиви и тесни емисионни спектри, ги направиха обещаващи материали в различни области като оптоелектроника, биоизображения и фотоволтаици. Силиците, от друга страна, са универсални неорганични материали с широк спектър от приложения поради тяхната химическа стабилност, висока повърхност и лекота на функционализиране. В тази публикация в блога ние, като водещ доставчик на силициев диоксид, ще изследваме разнообразните приложения на силициев диоксид в квантовите точки.
Повърхностно покритие и пасивиране
Едно от основните приложения на силициев диоксид в квантовите точки е повърхностно покритие и пасивиране. Квантовите точки често страдат от повърхностни дефекти и висящи връзки, които могат да действат като центрове на нерадиационна рекомбинация, което води до намаляване на тяхната флуоресцентна ефективност и стабилност. Силициевото покритие осигурява защитна обвивка около квантовите точки, която може да пасивира тези повърхностни дефекти и да изолира квантовите точки от околната среда.
Процесът на покритие със силициев диоксид обикновено включва хидролиза и кондензация на силициеви алкоксиди, като тетраетил ортосиликат (TEOS), в присъствието на квантови точки. Получената силициева обвивка може да бъде прецизно контролирана по дебелина, което е от решаващо значение за поддържане на оптичните свойства на квантовите точки. Тънката силициева обвивка може да подобри квантовия добив на квантовите точки чрез намаляване на пътищата на нерадиационен разпад. В същото време може да подобри химическата и фотостабилността на квантовите точки, правейки ги по-устойчиви на окисление, фотоизбелване и химическо разграждане.
Освен това силициевата обвивка може лесно да се функционализира с различни органични групи или биомолекули. Тази функционализация позволява конюгиране на квантови точки със специфични насочени лиганди, антитела или лекарства, което е от съществено значение за приложенията в биоизобразяването и целевото доставяне на лекарства. Например, покрити със силициев диоксид квантови точки могат да бъдат функционализирани с фолиева киселина, за да се насочат към ракови клетки, които свръхекспресират фолатни рецептори, позволявайки селективно изобразяване на ракови клетки.
Подобряване на дисперсията и съвместимостта
Силиците също могат да подобрят дисперсията на квантовите точки в различни среди. Квантовите точки са склонни да се агломерират поради високата си повърхностна енергия, което може значително да повлияе на работата им. Покритите със силициев диоксид квантови точки имат по-добри дисперсионни свойства, тъй като обвивката от силициев диоксид осигурява пространствено препятствие, което не позволява на квантовите точки да влизат в близък контакт една с друга.
В допълнение, съвместимостта на квантовите точки с различни матрици може да бъде подобрена чрез покритие със силициев диоксид. Например, в композити на основата на полимер, квантовите точки, покрити със силициев диоксид, могат да бъдат по-лесно включени в полимерната матрица в сравнение с голите квантови точки. Това е така, защото обвивката от силициев диоксид може да взаимодейства с полимерните вериги, подобрявайки междинната адхезия между квантовите точки и полимера. В резултат на това механичните и оптичните свойства на полимерните композити могат да бъдат подобрени. Подобрената съвместимост също така позволява производството на еднородни и висококачествени тънки филми, които са важни за оптоелектронни приложения като диоди, излъчващи светлина (LED) и слънчеви клетки.
Капсулиране за сензорни приложения
Силиците се използват широко за капсулиране на квантови точки в сензорни приложения. Квантовите точки са силно чувствителни към промени в тяхната локална среда, като например наличието на специфични аналити или промени в температурата, pH или налягането. Чрез капсулиране на квантови точки в силициеви матрици можем да създадем сензори с висока селективност и чувствителност.
Матрицата от силициев диоксид може да действа като молекулярно сито, което позволява дифузията на специфични аналити към квантовите точки, като същевременно изключва други смущаващи вещества. Например, в газов сензор, капсулираните в силициев диоксид квантови точки могат селективно да откриват определени газове въз основа на взаимодействието между газовите молекули и квантовите точки. Промяната във флуоресцентните свойства на квантовите точки, като интензитет или промяна на дължината на вълната, може да се използва като сигнал за количествено определяне на концентрацията на аналита.
В допълнение, матрицата от силициев диоксид може да защити квантовите точки от фактори на околната среда, които могат да повлияят на тяхната чувствителност. Той може също така да осигури стабилна микросреда за квантовите точки, гарантирайки възпроизводимостта на резултатите от сензора. За приложения за биологично отчитане могат да се използват капсулирани в силициев диоксид квантови точки за откриване на биомолекули като ДНК, протеини и ензими. Функционализирането на повърхността на силициев диоксид със специфични елементи за разпознаване може допълнително да подобри селективността на сензорите.
Нашите силициеви продукти за приложения с квантови точки
Като доставчик на силициев диоксид, ние предлагаме широка гама от висококачествени силициеви продукти, които са подходящи за приложения с квантови точки. НашитеБяла въглеродна сажда Гранула за каучукима отлични дисперсионни свойства и може да се използва като суровина за силициево покритие на квантови точки. Равномерното разпределение на размера на частиците на нашите бели гранули от сажди осигурява образуването на хомогенна силициева обвивка около квантовите точки, което е от полза за поддържане на оптичните свойства на квантовите точки.
НашитеУсилвателят за усъвършенствани приложения на силиконов каучукможе да се използва и в приложения с квантови точки. Високата повърхностна площ и химическата стабилност на този продукт от силициев диоксид го правят идеален кандидат за подобряване на дисперсията и съвместимостта на квантовите точки в базирани на силикон матрици. Може да подобри механичните свойства на композитите силикон - квантови точки, като същевременно поддържа оптичните характеристики на квантовите точки.
Друг продукт,Утаен силициев диоксид за силиконов каучук като пълнител, също е подходящ за приложения с квантови точки. Финият размер на частиците и високата чистота на утаения силициев диоксид могат да се използват за производство на тънки и еднакви силициеви черупки около квантовите точки. Този продукт може лесно да се функционализира, което е важно за разработването на многофункционални композити с квантова точка и силициев диоксид.
Свържете се с нас за поръчки
Ако се интересувате от нашите силициеви продукти за приложения с квантови точки, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни технически дискусии. Нашият екип от експерти е посветен на това да ви предостави най-добрите решения и висококачествени продукти, които да отговорят на вашите специфични изисквания. Очакваме с нетърпение да установим дългосрочно сътрудничество с вас.
Референции
- Alivisatos, AP (1996). Полупроводникови клъстери, нанокристали и квантови точки. Наука, 271 (5251), 933 - 937.
- Брус, LE (1986). Взаимодействия електрон - електрон и електрон - дупка в малки полупроводникови кристалити: Зависимостта на размера на най-ниското възбудено електронно състояние. The Journal of Chemical Physics, 80 (9), 4403 - 4409.
- Лиз - Марзан, LM (2010). Наночастици ядро/обвивка: класове, свойства, механизми на синтез, характеризиране и приложения. Наномащаб, 2(6), 819 - 845.