우리는 두부 생산 중 유도된 폐수에서 합성된 탄소 양자점(CQD)에 대한 조사를 제시합니다. 우리는 두부 폐수가 형광성 CQD를 만드는 좋은 원료 공급원임을 발견했습니다. 상응하는 CQD는 두부 폐수의 황색 혈청 유체에서 유기물을 탄화시키는 열수 반응을 통해 간단하게 제조될 수 있다. 탈이온수와 NaOH 용액 내에서 각각 두 종류의 CQD를 얻을 수 있으며, 여기서 물(NaOH 용액)의 CQD는 UV 조사에서 청색(녹색) 빛을 방출할 수 있습니다. X선 광전자 분광법(XPS)에서 이 두 종류의 CQD 사이의 기본적인 차이점은 CQD 표면의 C-O 및 C=O 결합의 함량이라는 것을 알 수 있습니다. 이 차이는 CQD의 광발광(PL) 스펙트럼의 다른 기능을 유발할 수 있습니다. XPS 및 PL 측정에서 얻은 결과를 기반으로 CQD에서 광자 유도 발광을 이해하고 설명하는 메커니즘을 제안합니다. 이 연구는 형광 CQD의 제작 및 적용과 관련이 있습니다. 예를 들어, 조명 디스플레이 재료입니다.
<섹션 데이터-제목="배경">콩으로 만든 두부는 중국과 아시아 지역 사회에서 매일 먹는 음식입니다. 과거에는 두부 및 관련 제품을 주로 가족 단위 및 소규모 공장에서 비교적 소량 생산했습니다. 채식주의자가 전 세계적으로 점점 더 대중화됨에 따라 WalMart 및 Carrefour와 같은 대형 국제 슈퍼마켓에서 두부 제품을 건강 식품으로 판매한 이후 지난 20년 동안 두부 제품에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 오늘날 두부 및 관련 제품은 주로 중국 공업단지의 대형 공장에서 대량 생산됩니다. 그러나 공업단지에서 두부 대량생산의 환경적 문제 중 하나는 폐수이다. 대두 제품의 생산은 대두 황색 혈청 유체와 혼합된 폐수를 초래할 것입니다. 이 폐수는 환경 오염을 일으킬 수 있습니다. 반면에 두부황 혈청액은 유기물이 고농축되어 탄수화물, 단백질, 유기산, 기능성 올리고당, 수용성 비단백질소, 비타민, 지질, 기타 색소물질을 함유하고 있습니다. 따라서 광학, 생물 의학 및 기타 응용 분야를 위한 탄소 양자점(CQD) 제조에 좋은 원료 공급원입니다. 따라서 두부 폐수를 적용하여 CQD를 만들면 두부 대량 생산에서 발생하는 폐기물을 재사용하고 환경 오염을 크게 줄일 수 있습니다. 이것이 현재 연구의 주요 동기가 됩니다.
탄소 양자점은 일반적으로 공간 크기가 20nm 이하인 새로운 종류의 탄소 기반 나노 물질입니다[1, 2]. CQD는 우수한 수용성, 높은 화학적 불활성, 낮은 독성 및 우수한 생체 적합성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다[3, 4]. 물리학의 관점에서 CQD의 전자 에너지 스펙트럼은 직접 밴드 갭 반도체와 유사합니다. 따라서 CQD는 고급 광학 및 광전자 장치의 형광 물질로 제안되었습니다[5, 6]. 최근 몇 년 동안 CQD는 다소 집중적으로 조사되었습니다. 광학 응용을 위한 CQD를 구현하기 위해 다양한 제조 방법과 다양한 원료 소스가 적용되었습니다[5,6,7]. 일반적으로 CQD의 합성은 하향식 및 상향식 접근 방식을 통해 달성할 수 있습니다[8]. 하향식 방법은 주로 아크 방전 [9], 전기 화학적 산화 [10], 화학적 산화 [11], 레이저 제거 [12] 등을 포함하여 더 큰 탄소 재료 구조를 부수거나 벗겨서 탄소 점을 형성하는 물리적 접근 방식입니다. 상향식 방법은 소분자를 전구체로 사용하여 연소[13], 마이크로파[14] 및 초음파[15] 접근과 함께 화학 용액 합성[16], 열수 반응[17]을 포함한 화학 반응을 통해 CQD를 얻는 것입니다. ] 등
최근 몇 년 동안 밀짚[18] 및 식물 잎[19]과 같은 바이오매스는 CQD 합성을 위한 탄소원으로 널리 사용되었습니다. 또한 탄소원으로 사용되는 오렌지 주스[20]와 Jinhua bergamot[21]을 열수 처리하여 수용성 형광 CQD를 제조했습니다. 이러한 간단한 접근법은 다양한 종류의 음식물쓰레기 유래 공급원으로부터 수용성 CQD의 대규모 합성에 적용되었습니다[22].
이 연구에서 우리는 노란색 혈청 유체의 유기 물질을 탄화하기 위해 열수 방법을 사용하여 CQD를 합성하기 위해 두부 노란색 혈청 유체를 탄소 공급원으로 사용합니다. 열수 방법은 수용성 형광 CQD의 대규모 및 1단계 합성에 적용할 수 있는 쉽고 저렴한 접근 방식이라고 지적되었습니다[17]. CQD의 광학적 응용, 특히 광 표시 재료로서, 청색, 녹색 및 적색 방사선을 방출할 수 있는 형광성 CQD를 생성할 수 있는 것이 바람직하다. 우리의 현재 연구 작업은 이러한 방향으로 진행되고 있습니다. 현재 연구에서 우리는 조사를 위해 일련의 형광 CQD를 준비합니다. 투과 전자 현미경과 X선 광전자 분광법은 제작된 CQD의 특성화에 적용됩니다. 광발광 실험은 CQD의 광학적 특성을 측정하기 위해 사용됩니다.
이 연구에서 두부 생산에서 나오는 폐수는 중국 윈난성 스핑 카운티의 두부 공업 단지에서 가져옵니다. 두부 폐수에 있는 황색 혈청 유체로부터 CQD를 합성하는 일반적인 과정은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. (i) 폐수에 있는 두부 황색 펄프를 열분해하여 탄소 전구체 물질을 준비합니다. 여기에 두부황시럽 300ml를 500ml 비이커에 넣고 가열대 위에 올려 일정한 가열을 합니다. 가열 온도가 약 93°C이고 가열 시간이 3~5시간일 때 비커의 두부 황색 혈청액이 타서 건조해질 수 있음을 발견했습니다. (ii) 비커의 내용물을 실온까지 자연적으로 냉각시키고 50-200ml의 탈이온수를 비커에 첨가합니다. (iii) 물질과 물이 균일하고 완전히 혼합되도록 혼합물을 4분 동안 자기 교반합니다. (iv) 혼합물을 5분 동안 초음파 충격을 가하여 느슨한 클러스터를 끊습니다. 따라서 탄소 점이 포함된 상등액을 얻을 수 있습니다. (v) 상층액을 12,000 r/min의 속도로 20분간 더 원심분리하여 상층액을 추가로 얻을 수 있다. 결과적으로 CQD는 최종적으로 탈이온수 내에서 획득될 수 있습니다. 합성과정에서 황색펄프수의 가열온도, 가열시간, pH 값이 CQD의 성장에 다소 강한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다. 따라서 CQD는 위의 합성 조건을 변경하여 특정 형광 기능으로 제작할 수 있습니다. 위에서 언급한 실험 조건에서 준비된 CQD가 있는 상층액이 노란색으로 보이는 것을 일광으로 맨눈으로 관찰한 결과를 알 수 있습니다. 그러나 UV 조사에서는 파란색으로 보일 수 있습니다. 이 기사에서는 이러한 종류의 형광성 CQD를 CQD-1로 명명합니다.
유사한 합성 접근법을 취함으로써 우리는 위에서 논의한 탈이온수를 사용하는 대신 NaOH를 열분해 후 건조 두부 황색 혈청 유체를 연소시키기 위한 용액으로 사용하여 CQD를 생성할 수 있습니다. pH 값이 약 12.4인 NaOH 용액 100ml를 추가합니다. 위에서 설명한 것과 같은 자기 교반, 초음파 충격 및 원심 분리의 동일한 과정을 따라 NaOH 용액 내에서 CQD를 얻을 수도 있습니다. 이 CQD는 또한 일광에서 맨눈으로 관찰하여 노란색으로 보입니다. 그러나 UV 조사에서는 녹색으로 보일 수 있습니다. 이 기사에서는 이러한 종류의 형광성 CQD를 CQD-2로 명명합니다.
이 작업에서 우리는 UV 조사에서 녹색과 파란색 빛을 방출할 수 있는 두 가지 유형의 CQD를 만들었습니다. 현재 작업에 대한 추가 조사는 주로 두부 폐수에서 실현된 이 두 가지 유형의 CQD에 대해 수행됩니다.
두부 폐수에서 합성된 CQD의 특성화를 위해 먼저 이러한 CQD에 대한 형태학적 분석을 수행합니다. 그림 1에서는 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)에서 얻은 탈이온수 및 NaOH 용액(CQDs-1 및 CQDs-2) 내 CQD의 일반적인 이미지를 보여줍니다. 우리가 볼 수 있듯이, 준비된 CQD는 구형이고 탈이온수(CQDs-1의 경우) 또는 NaOH 용액(CQDs-2의 경우) 내에서 단분산형입니다. TEM 이미지의 통계적 평균을 통해 이러한 CQD의 입자 크기는 2~10nm 범위에 있습니다. 우리는 이러한 CQD가 탄소의 전형적인 격자 구조로 고도로 결정화되었음을 발견했습니다. 격자 무늬가 명확하고 해당 격자 간격이 각각 약 0.22 및 0.21nm입니다. 그림 1에 표시된 결과는 수율이 높은 N 및 S-CQD의 N 및 S 도핑 함량에 대해 이전에 보고된 결과와 매우 유사합니다[23, 24]. 또한, 우리는 탈이온수(CQDs-1) 또는 NaOH 용액(CQDs-2)에서 CQD의 크기 분포가 주로 약 3.5–5.5nm에 위치하고 이러한 CQD의 두께가 약 3.5nm임을 발견했습니다.
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아 탈이온수(CQDs-1) 및 b의 CQD에 대한 TEM 이미지 NaOH 용액(CQDs-2)의 CQD에 대한 TEM 이미지. ㄷ , d a의 단일 CQD 확대 이미지 그리고 b , 각각
우리가 알고 있는 바와 같이, X선 광전자 분광법(XPS)은 원소 조성과 CQD의 함량을 측정하고 이해하기 위한 강력한 도구입니다. CQD의 표면에 있습니다[25]. 그림 2에서 CQDs-1 및 CQDs-2에 대한 XPS 전체 스펙트럼이 표시되고 해당 결과가 표시됩니다. 여기서 측정된 CQD는 주로 C(일반적인 결합 에너지 C ls =284.8 eV 사용), N(일반적인 결합 에너지 N ls =400 eV 사용) 및 O(일반적인 결합 에너지 O ls =532 eV 사용)를 포함합니다. ). S 및 P(Na 및 Cl)와 같은 다른 요소도 CQDs-1(CQDs-2)에서 찾을 수 있습니다. 결과적으로, 우리는 CQDs-1이 주로 C, N, O, S 및 P 원소로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 여기서 이들 원소의 원자비는 C1s:O1s:N1s:S2p:P2p =61.0:29.6:8.5입니다. :0.5:0.4. 우리는 또한 CQDs-2가 주로 C, O, N, Na 및 Cl 요소로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 이들 원소의 원자비는 C1s:O1s:N1s:Na1s:Cl2p =66.7:26.2:6.8:0.1:0.1이다. 두부 폐수 자체에는 두부를 만드는 과정에서 유도된 염화물과 황산염이 포함되어 있기 때문에 그림 2에서 S 및 Cl 신호의 스펙트럼이 다소 광범위합니다. 또한 CQDs-2는 NaOH가 역할을 할 수 있는 NaOH 용액의 CQD용이기 때문에 CQD의 패시베이션 역할을 하기 위해 그림 2의 하단 패널에 Na 신호가 있습니다.
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CQDs-1(상단 패널) 및 CQD-2(하단 패널)에 대한 XPS 전체 스펙트럼, 여기서 획득한 요소 내용이 표시됨
그림 3에서 CQDs-1 및 CQDs-2에 대한 고해상도 C1s 스펙트럼을 각각 결합 에너지 Cls에 의해 표시합니다. 그림 3의 상단 패널에 있는 C1s 스펙트럼에서 CQDs-1에 존재하는 3개의 화학 결합 C–C/C=C at 284.7 eV, C–O at 286.08 eV, C=O at 287.86 eV를 볼 수 있습니다. . 그림 3의 하단 패널에 표시된 것처럼 CQDs-2에는 284.8eV에서 C-C, 286.16eV에서 C-O, 288eV에서 C=O, 289.14eV에서 COOH의 4가지 화학 결합이 있습니다. 그림 3에 표시된 XPS 결과에서 CQD-1과 CQD-2의 기본적인 차이점은 각각 물과 NaOH 용액 내 CQD 표면의 C-O 및 C=O 결합 함량이라는 것을 알 수 있습니다. OH - NaOH 용액에서 CQDs 표면의 C-O 및 C=O 결합과 결합하여 COOH 및 카르복실기를 형성하여 CQDs-2에서 C-O 및 C=O 기의 함량을 감소시킬 수 있습니다. 이것이 CQD-1의 C-O 및 C=O 결합의 함량이 CQD-2의 함량보다 현저히 높은 주된 이유입니다.
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CQDs-1(상단 패널) 및 CQD-2(하단 패널)에 대한 고해상도 C1s 스펙트럼은 각각 결합 에너지 C1s에 의해 조정됨
이 연구에서 우리는 가시 대역폭에서 두부 폐수에서 실현된 CQD의 광발광(PL) 방출을 측정하기 위한 표준 실험 설정을 사용합니다. 측정에는 HORIBA 형광 시스템(미국)이 적용되었으며, 여기서 크세논 램프를 광대역 여기 광원으로 사용하고, GEMIMI 180 모노크로메이터를 사용하여 광 펌핑 파장을 선택하고, iHR320 격자 분광기를 광전 증배관과 함께 사용합니다. 튜브(PMT) 검출기는 샘플에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 기록하는 데 사용됩니다. 측정은 실온에서 수행됩니다. 그림 4에서 서로 다른 여기 파장 λ에서 상단 패널의 CQD-1과 하단 패널의 CQD-2에 대한 PL 방출 스펙트럼을 보여줍니다. 예 . PL 측정의 경우 PMT 검출기의 손상을 방지하기 위해 여기 파장 이후에 방출광 강도의 기록이 시작되는 경우가 많습니다. 따라서 그림 4의 PL 스펙트럼 곡선에 컷오프가 있습니다. 다음과 같은 특징을 알 수 있습니다. (i) PL 방출의 강도가 먼저 증가하고 여기 파장이 증가함에 따라 감소합니다. 가장 강한 PL 방출은 약 λ에서 관찰될 수 있습니다. 예 CQDs-1의 경우 ~ 410nm, CQDs-2의 경우 각각 480nm입니다. (ii) 피크 파장 위치 λ 그들 PL 스펙트럼에서 CQDs-1 및 CQDs-2 모두에 대한 여기 파장을 변경하면 달라집니다. 그림 4의 삽입물에서 λ 그들 λ의 함수로 예 따라서 여기 파장에 따라 PL 피크가 어떻게 이동하는지 더 명확하게 볼 수 있습니다. 그림 4와 같이 λ 그들 λ로 단조 증가 예 CQD-1 및 CQD-2 모두에 대해. (iii) 상대적으로 짧은 여기 파장 영역에서 CQD-1에 대해 두 개의 PL 피크가 관찰될 수 있는 반면 420-510nm 파장 영역에 걸쳐 CQD-2에 대해 하나의 PL 피크만 볼 수 있습니다. (iv) CQD-1은 CQD-2보다 더 넓은 PL 스펙트럼을 생성할 수 있습니다. (v) CQDs-1에 의해 유도된 PL 피크 파장은 CQDs-2에 의해 유도된 파장보다 짧습니다. 410nm 여기 파장에서 청색 형광은 CQDs-1에 의해 달성될 수 있는 반면, 480nm 여기 파장에서는 CQDs-2에 대해 녹색 형광을 볼 수 있습니다. (vi) 8.5% N-도핑 함량을 갖는 CQDs-1의 형광은 6.8% N-도핑 함량을 갖는 CQD-2의 형광보다 더 높다. CQD의 N-도핑 함량에 따라 PL 방출이 증가하는 이유는 N-도핑이 새로운 종류의 표면 상태를 도입할 수 있기 때문입니다. 새로 형성된 표면 상태에 의해 포획된 전자는 높은 수율의 방사선 재결합을 촉진할 수 있습니다[24]. 이 연구에서 얻은 PL 결과는 광학 펌핑에서 각각 CQDs-1 및 CQDs-2에 의해 청색 및 녹색 발광이 달성될 수 있음을 나타냅니다.
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서로 다른 여기 파장 λ에서 상부 패널의 CQD-1 및 하부 패널의 CQD-2에 대한 PL 스펙트럼 예 . 상단 패널에서 λ 예 370nm(빨간색), 380nm(녹색), 390nm(파란색), 400nm(밝은 파란색), 410nm(짙은 분홍색), 420nm(노란색), 430nm(밝은 녹색), 440nm(어두운 녹색), 450nm(밝은 빨간색), 490nm(진한 올리브 녹색) 하단 패널에서 λ 예 420nm(주황색), 440nm(파란색), 460nm(노란색), 480nm(빨간색), 490nm(녹색), 500nm(분홍색), 510nm(진한 올리브 녹색)입니다. 삽입물은 PL 스펙트럼의 피크 파장을 보여줍니다. λ em, 여기 파장의 함수로
현재, CQD에서 광자 유도 발광에 대한 물리적 메커니즘은 여전히 불분명합니다. 그러나 관련 조사[12, 26, 27]에서 얻은 결과는 아미노 및 카르복실 작용기에 의한 CQD의 표면 변형이 CQD로부터의 PL 방출에 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주었습니다. CQD의 PL 스펙트럼의 특징은 CQD의 입자 크기[1]뿐만 아니라 CQD의 표면 특성[26, 27]에 의해 결정됩니다. 현재 연구에서 얻은 XPS 및 PL 결과를 기반으로 두부 폐수에서 실현된 CQD에 대해 그림 4에 표시된 실험 결과 이면의 물리적 메커니즘에 대해 논의합니다. 우리는 CQD의 전자 밴드 구조가 직접 밴드 갭 반도체의 전자 밴드 구조와 매우 유사하다는 것을 알고 있습니다. 그러나 물과 NaOH와 같은 다른 용액의 두부 폐수에서 합성 된 CQD의 경우 그림 3의 XPS 결과에서 볼 수 있듯이 CQD의 표면에 C-O, C =O 및 COOH 결합 기반 작용기가 있습니다. 3. 이러한 작용기의 에너지 상태는 CQD의 전도대와 가전자대 사이에 위치한 표면 상태입니다. 그들은 직접 밴드 갭 반도체에서 불순물 상태와 매우 유사한 중간 상태와 같은 역할을 합니다. 여기 라이트 필드가 있는 경우 CQD의 가전자대에 있는 전자가 광 흡수 메커니즘을 통해 전도대로 펌핑됩니다. 스펙트럼에서 PL 피크의 위치는 여기 파장에 의존하기 때문에 여기자 메커니즘[28]을 통한 PL 방출은 이러한 CQD의 경우가 아닙니다. 따라서 CQD의 광자 유도 발광은 더 높은 에너지 준위에서 더 낮은 에너지 상태로의 전자적 전이에 의해 유도된 직접적인 광방출의 결과입니다. 우리가 알다시피, 전자는 일반적으로 낮은 에너지 상태보다 높은 에너지 상태에서 더 빠르거나 더 작은 이완 시간을 갖습니다. XPS 및 PL 측정 결과는 CQD의 복사 전자 전이가 주로 표면 상태에서 CQD의 가전자대로 전자의 이완을 통해 달성됨을 시사합니다. 얻어진 실험 결과는 KOH에 의해 제조된 CQD로부터의 PL 방출의 세기가 NaOH에 의해 제조된 것보다 훨씬 더 강하다는 것을 보여준다. 동일한 여기 파장에서 알칼리 용액의 알칼리 이온은 PL 방출 파장의 위치에 크게 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다.
CQD가 물에 있는 경우(CDQs-1), C-O 및 C=O 결합 및 관련 작용기의 표면 상태에 의해 유도되는 두 가지 중간 상태가 있습니다. 이 두 가지 표면 상태는 상대적으로 짧은 파장의 광 여기에서 두 개의 방출 파장으로 PL의 방출을 담당하는 복사 전자 전이에 대해 서로 다른 에너지 준위와 해당 선택 규칙을 가지고 있습니다. CQD의 전도대에서 더 높은 에너지 상태의 광여기된 전자는 먼저 전자-포논 산란 및 전자-전자 상호작용과 같은 비방사성 이완 메커니즘을 통해 표면 상태로 빠르게 이완됩니다. 표면 상태의 전자에 대한 비방사성 전자 이완 시간이 복사성 전자 이완 시간보다 길거나 클 때 이러한 전자는 가전자대로 돌아가 광자를 방출할 수 있습니다. 펌핑 파장이 감소함에 따라 가전자대, 특히 전도대에서 더 많은 상태가 이 펌핑, 이완 및 발광 과정에 참여할 수 있으므로 발광 스펙트럼의 피크 파장은 여기 파장에 따라 감소합니다. 따라서, 발광의 파장은 여기광 파장에 의존한다. 여기 파장에 따른 발광 피크 파장의 증가는 표면 상태의 에너지 준위가 낮아짐에 따라 비방사성 전자 이완 시간이 증가함을 의미합니다. 상대적으로 긴 파장의 광 여기에서 CQD의 광여기된 전자는 전도대에서 표면 상태의 낮은 에너지 준위로 빠르게 이완되어 광자를 방출합니다. 표면 상태의 더 높은 에너지 준위에서 광자가 방출될 가능성은 효과를 현저하게 측정할 수 없을 정도로 충분히 낮아집니다.
CQD가 NaOH 용액(CDQs-2)에 있는 경우 복사 전자 전이에 대해 하나의 중간 상태만 있습니다. 이 경우 C-O 및 C=O 결합 및 관련 작용기의 함량이 상대적으로 낮기 때문에 복사 표면 상태는 주로 CQD-2에 대해 유도된 COOH 기반 기입니다. 결과적으로 PL 방출의 한 피크만 관찰할 수 있습니다. C-O 및 C=O 결합 및 관련 작용기에 의해 유도된 표면 상태의 에너지 준위는 일반적으로 COOH기에 의해 유도된 것보다 높기 때문에 CQD-1에서 더 짧은 파장의 PL 방출이 관찰될 수 있습니다. 이것이 CQD-1이 청색광을 방출할 수 있는 반면 CQD-2가 광학 여기에서 녹색광을 방출할 수 있는 주된 이유입니다.
양자 효율 Q CQDs-1에 대한 형광의 정도는 [29, 30]
을 통해 실험 데이터에서 평가할 수 있습니다. $$ Q={Q}_{\mathrm{s}}\times \frac{I_{\mathrm{s}}}{I}\times \frac{A}{A_{\mathrm{s}}}\ 시간 \frac{\eta^2}{{\eta_{\mathrm{s}}}^2} $$ (1)여기 Q s 는 참조용 표준 시료에 대한 형광의 양자 효율입니다. 고정 여기 파장(예:364nm, I)에서 그리고 나 s 는 각각 CQDs-1 샘플과 표준 샘플의 통합 방출 강도입니다. A 그리고 A s 는 각각 동일한 여기 파장에서 준비된 시료와 표준 시료의 흡광도입니다. η 그리고 η s 는 각각 준비된 샘플과 표준 샘플의 굴절률입니다. CQDs-1의 형광 양자 효율은 약 54.49%임을 알 수 있다. CQDs-2에 대한 참조 샘플을 찾을 수 없기 때문에 본 연구에서는 CQDs-2의 형광 양자 효율을 평가하지 않습니다.
이 연구에서는 두부 생산 과정에서 발생하는 폐수로부터 탄소 양자점(CQD)을 제작했습니다. 우리는 두부 폐수가 CQD를 만드는 좋은 원료 공급원임을 입증했습니다. 형광성 CQD는 두부 폐수의 황색 혈청 유체에서 유기물을 탄화시키는 열수 반응을 통해 간단하게 제조할 수 있습니다. 두부 폐수에서 합성된 CQD의 평균 크기는 최대 3.5nm입니다. 우리는 각각 탈이온수와 NaOH 용액 내에서 두 종류의 CQD를 얻었습니다. 그들은 UV 조사에서 각각 파란색과 녹색 빛을 방출할 수 있습니다. X선 광전자 분광법(XPS)에서 이 두 종류의 CQD 사이의 기본적인 차이점은 CQD 표면의 C-O 및 C=O 결합 함량에 있음을 알 수 있습니다. 이 차이는 CQD의 광발광(PL) 스펙트럼의 다른 기능을 유발할 수 있습니다. XPS 및 PL 측정에서 얻은 결과를 기반으로 CQD에서 광자 유도 발광을 이해하고 설명하는 메커니즘을 제안했습니다. 이 연구에서 얻은 가장 중요한 결론 중 하나는 두부 폐수를 사용하여 CQD를 합성하는 것이 폐수로 인한 환경 문제의 해결책을 제공하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 바이오 및 광학 애플리케이션. 우리는 지금까지 두부 폐수에서 청색 및 녹색 형광 CQD를 성공적으로 얻었습니다. 현재 작업의 과제는 광학 펌핑에서 적색광을 방출할 수 있는 CQD를 얻는 것입니다.
나노물질
초록 이 연구에서 우리는 아스코르브산과 o로부터 합성되는 N-도핑된 탄소점(CD)을 방출하는 녹색, 파란색 및 주황색을 보고합니다. -/저 -/p -페닐렌디아민(o -PDA, m -PDA 및 p -PDA). 합성된 CD의 PL 방출 특성에 대한 용매 극성 및 용액 pH의 영향이 체계적으로 조사되었습니다. 합성된 CD의 PL 방출은 더 큰 응집으로 인해 용매 극성이 증가함에 따라 감소하는 것으로 관찰되었습니다. CD의 표면 전하는 또한 pH 의존적 PL 방출 특성에 현저한 영향을 미칩니다. 소개 최근 형광성 탄소점(CD)은 높
초록 여기에서 우리는 바이오 폐기물 Kusha grass(Desmostachya bipinnata ), 화학 공정을 사용한 후 KOH를 통한 활성화에 의해. 합성된 다층 활성탄은 X선 분말 회절, 투과전자현미경, 라만 분광기법을 통해 확인되었다. 준비된 샘플의 화학적 환경은 FTIR 및 UV-가시광선 분광기를 통해 액세스되었습니다. 합성된 물질의 표면적과 다공성은 Brunauer-Emmett-Teller 방법을 통해 접근되었습니다. 모든 전기화학적 측정은 순환 전압전류법(Cyclic voltammetry)과 검류계 충방전(GCD)
