思克萊德大學開發可持續量子點回收技術
在追求可持續發展和環境保護的今天,思克萊德大學的研究人員開發了一種實用且廉價的方法來回收用于制造微觀超粒子(SP)激光器的膠體量子點(CQD)。這項技術不僅提高了經濟和環境的可持續性,還為回收各種納米顆粒提供了可能。
一、回收CQD的重要性
CQD是SP激光器的關鍵組成部分,它們能夠有效地吸收、發射和放大光。傳統的SP激光器制造方法涉及將CQD懸浮在油包水乳液中并使其穩定,形成微泡,CQD在微泡中聚集。然而,并非所有CQD批次都能成功制造SP激光器,且隨著時間的推移,即使是成功的批次也會退化。為了防止有缺陷的SP批次中CQD的損失,思克萊德大學的研究人員提出了一種回收方法。
二、回收過程
研究人員首先將激光器懸浮在油相中,施加適度的熱量并使激光器受到超聲波的機械應力來拆卸SP激光器。隨后,他們將油混合物與水混合,分離含有CQD的油和含有雜質的水。通過過濾CQD并在表面添加一層涂層,然后測試它們是否能有效發出熒光。通過測試的CQD被重新組裝成聚合體,用于制造SP激光器。
三、環境與經濟效益
為了最大限度地提高CQD的純度,并盡量減少溶劑的使用和納米顆粒的損失,研究人員使用了一個封閉的分離漏斗系統來分離液體并過濾CQD。這種方法無毒,不需要極端條件或專門的設備,創造了一種可持續的回收方法。
四、回收效果
使用這種技術,研究人員證明了CQD回收率達到85%。回收的CQD保留了83±16%的光致發光量子產率,而初始批次的產率為86±9%。使用回收的納米粒子通過自組裝合成SP,可以重新創建激光SP,其閾值與其前身相當。
五、應用前景
SP激光器可以在納米級控制光,實現對波長、強度和其他特性的精確操縱。這些微觀激光器可用于光催化、生物和環境傳感、集成光子學和醫學等領域。回收技術可以增強SP激光器的制造,并為各種膠體納米粒子種類的整體回收工作做出貢獻。
思克萊德大學的這項研究不僅為量子點的回收提供了一種新方法,還為可持續納米工程的進步做出了貢獻。這種方法有望延長超粒子的生命周期,重新用于各種應用,如醫療生物傳感器,代表著可持續納米工程的重大進步。
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