Abstrakt

Quantenpunkte aus Kohlenstoff, Graphen und Graphenoxid für die analytische biochemische Forschung

Edward Lai

Graphen-Quantenpunkte (GQDs) haben sich rasch als neue Klasse attraktiver Fluoreszenz-Nanosonden herauskristallisiert, seit sie 2013 im Labor des Chemikers James Tour an der Rice University aus Kohle hergestellt wurden. Sie sind 2–10 nm groß, haben eine gute Quantenausbeute, eine hohe Photostabilität, abstimmbare Photolumineszenz, eine flexible Molekularstruktur, lassen sich leicht funktionalisieren, sind hervorragend biologisch verträglich, in Wasser stabil dispergierbar und lassen sich leicht hydrothermal synthetisieren. Bei einer Methode zur Herstellung von GQDs wird ein organisches Ausgangsmaterial in ein Gefäß gegeben und das Material für höchstens 10 Minuten auf 20 °C unter den Siedepunkt erhitzt. Ihre chemische Inertheit und geringe Toxizität haben in den letzten Jahren zahlreiche Studien zu ihren einzigartigen Eigenschaften in der interdisziplinären wissenschaftlichen und technischen Forschung ausgelöst. GQDs unterschiedlicher Größe mit enger Größenverteilung konnten durch Gelelektrophorese der Roh-GQDs gewonnen werden, die durch eine Photo-Fenton-Reaktion von Graphenoxid hergestellt wurden.

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