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碳量子点
    发布时间: 2025-11-05 16:43    
碳量子点

信息详情

      碳量子点是一种尺寸通常小于10纳米的零维碳基纳米荧光材料。它由sp²/sp³杂化的碳核和表面丰富的官能团构成,不仅具备独特的光致发光特性,还拥有高比表面积、优异的水溶性和良好的导电性。本产品是开发生物传感器、高效光电器件以及新一代能源存储系统的理想多功能纳米材料。
      与传统含重金属的量子点相比,碳量子点具有更低的生物毒性和更好的化学稳定性;与常规导电碳黑(如Super P)相比,其纳米级尺寸和丰富的表面官能团能更有效地与活性物质复合,构建高效的导电网络。本产品可分散于水及多种极性溶剂中,适用于溶液法加工,与电极制备工艺完美兼容。
产品特性
      荧光性能优异: 具备激发波长依赖及尺寸可调的发光特性,颜色丰富。
      导电性与分散性俱佳: 纳米尺寸效应和表面官能团使其能均匀分散并形成高效三维导电网络。
      生物相容性好: 细胞毒性低,适用于生物医学领域。
      光稳定性强: 抗光漂白能力远优于传统有机染料。
      易于表面功能化: 可根据需求修饰特定官能团,优化与不同材料的界面相容性。
      核心应用优势:作为钠离子电池高效导电添加剂
      碳量子点凭借其高比表面积和良好导电性,正成为新一代钠离子电池的理想导电添加剂。
      构建三维导电网络: 将其与电极活性材料(如磷酸钒钠、硬碳等)复合后,纳米级的碳量子点能均匀填充在活性颗粒之间,像“纳米桥梁”一样连接孤立颗粒,构建起高效的电子传输路径。
      提升电极动力学性能: 这一稳固的导电网络能显著降低电极内阻,加快电子传输速度,从而有效提升钠离子电池的倍率性能和快速充放电能力。
      增强结构稳定性: 碳量子点表面的官能团可能增强与活性物质的结合力,有助于缓冲充放电过程中的体积变化,提升电极的结构稳定性和循环寿命。
制备方法
      碳量子点的制备主要包括以下两种主流技术路径:
自上而下法:
      以石墨、碳纤维等宏观碳材料为前驱体,通过强酸氧化、电化学剥离或激光烧蚀等方法,将其“切割”成纳米尺寸的碳量子点。此方法原料易得,但产品尺寸和性能均一性相对较差。
自下而上法:
      以柠檬酸、葡萄糖、小分子胺等有机化合物为前驱体,通过水热/溶剂热法、微波法或高温热解等方法,使小分子碳化、聚合并最终形成碳量子点。此方法工艺灵活,可通过精确调控前驱体和反应条件来控制碳量子点的尺寸、官能团和电化学性能。
应用领域
      能源存储: 作为高性能导电添加剂,用于钠离子电池、锂硫电池等新型电极材料。
      生物医学: 生物细胞标记与成像、药物递送追踪、肿瘤诊断。
      化学传感: 金属离子检测、pH传感、爆炸物和有机污染物检测。
      光电器件: 作为荧光粉用于LED器件、光伏器件的功能层。

      防伪加密: 用于高级油墨、信息安全存储与防伪标签。

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