植物廢料變有用能源 稻殻製量子點LED燈

［星島綜合報道]  從電視到太陽能電池，再到尖端的癌症治療，量子點(quantum dots)開始在許多領域展示其獨特的潛力，但大規模製造它們會引起一些有關環境的問題。日本廣島大學的科學家們通過使用廢棄的稻殼來生產世界上第一個硅量子點LED燈(silicon quantum dot LED light)，展示了這一領域更環保的發展前路。

由於典型的量子點經常涉及有毒材料，如鎘、鉛或其他重金屬，在使用納米材料時，經常觸發環境問題，」研究的主要作者、廣島大學化學教授齋藤健一(Ken-ichi Saitow)說。「我們提出的量子點的技術和製造方法將這些問題降到最低。

齋藤和他的團隊所追求的量子點類型是硅量子點，它避開了重金屬，也提供了一些其他好處。它們的穩定性和較高的工作溫度使它們成為用於量子計算的主要候選者之一，而它們的無毒性質也使它們適合於醫療用途。

該研究試圖開發一種利用廢棄材料的新型硅量子點，這使他們找到了全球每年產生的大約1億噸稻殼廢料。這些被丟棄的稻殼實際上是硅的重要來源，由於採用了新穎的加工方法，科學家們能夠利用這些稻殼。

這涉及到研磨稻殼並燒掉有機化合物以提取硅粉末，然後在一個爐子裡加熱。然後將得到的純化硅粉顆粒進一步縮小，並添加到溶劑中，使其表面「化學功能化」。最終產品是3納米大小的硅量子點，在橙紅色範圍內發光。

然後，這些硅量子點的一層與其他材料層相結合，包括作為陽極的氧化銦錫玻璃基板和作為陰極的鋁膜，以形成一個LED。齋藤說：「這是首次利用廢舊稻殼開發LED的研究。」

從這裡開始，科學家們希望改善LED的性能，使其更有效地發光，並開發出除橙紅色以外的其他顏色的版本。他們還設想將該技術用於其他植物廢料，如小麥、大麥和草的廢料。

圖片：廣島大學

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