植物废料变有用能源 稻壳制量子点LED灯

［星岛综合报道]  从电视到太阳能电池，再到尖端的癌症治疗，量子点(quantum dots)开始在许多领域展示其独特的潜力，但大规模制造它们会引起一些有关环境的问题。日本广岛大学的科学家们通过使用废弃的稻壳来生产世界上第一个硅量子点LED灯(silicon quantum dot LED light)，展示了这一领域更环保的发展前路。

由于典型的量子点经常涉及有毒材料，如镉、铅或其他重金属，在使用纳米材料时，经常触发环境问题，”研究的主要作者、广岛大学化学教授斋藤健一(Ken-ichi Saitow)说。“我们提出的量子点的技术和制造方法将这些问题降到最低。

斋藤和他的团队所追求的量子点类型是硅量子点，它避开了重金属，也提供了一些其他好处。它们的稳定性和较高的工作温度使它们成为用于量子计算的主要候选者之一，而它们的无毒性质也使它们适合于医疗用途。

该研究试图开发一种利用废弃材料的新型硅量子点，这使他们找到了全球每年产生的大约1亿吨稻壳废料。这些被丢弃的稻壳实际上是硅的重要来源，由于采用了新颖的加工方法，科学家们能够利用这些稻壳。

这涉及到研磨稻壳并烧掉有机化合物以提取硅粉末，然后在一个炉子里加热。然后将得到的纯化硅粉颗粒进一步缩小，并添加到溶剂中，使其表面“化学功能化”。最终产品是3纳米大小的硅量子点，在橙红色范围内发光。

然后，这些硅量子点的一层与其他材料层相结合，包括作为阳极的氧化铟锡玻璃基板和作为阴极的铝膜，以形成一个LED。斋藤说：“这是首次利用废旧稻壳开发LED的研究。”

从这里开始，科学家们希望改善LED的性能，使其更有效地发光，并开发出除橙红色以外的其他颜色的版本。他们还设想将该技术用于其他植物废料，如小麦、大麦和草的废料。

图片：广岛大学

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