1950'lerde gözenekli silikon (Si) keşfedildiğinden beri, bilim adamları lityum iyon piller, ışıldayan malzemeler, biyomedikal sensörler ve ilaç dağıtım sistemlerindeki uygulamalardaki kullanımlarını araştırdılar . Toksik olmayan ve doğada bol miktarda bulunan Si, yarı iletken görevi gören mikroskobik (kuantum boyutlu) nokta yapılarından kaynaklanan fotolüminesans özelliklerine sahiptir.
Mevcut kuantum noktalarını çevreleyen çevresel kaygıların farkında olan araştırmacılar, olumlu çevresel etkiye sahip kuantum noktaları üretmek için yeni bir yöntem bulmaya başladılar. Atık pirinç kabukları, yüksek saflıkta silika (Si02) ve katma değerli Si tozu için mükemmel bir kaynaktır .
Ekip , pirinç kabuğu silikasını işlemek için öğütme, ısıl işlemler ve kimyasal aşındırma kombinasyonunu kullandı: İlk olarak, pirinç kabuklarını öğütdüler ve öğütülmüş pirinç kabuklarının organik bileşiklerini yakarak silika (SiO 2 ) tozlarını çıkardılar . İkinci olarak, bir indirgeme reaksiyonu yoluyla Si tozları elde etmek için ortaya çıkan silika tozunu bir elektrikli fırında ısıttılar. Üçüncüsü, ürün, kimyasal aşındırma ile boyutu 3 nanometreye düşürülen saflaştırılmış bir Si tozuydu. Son olarak, yüzeyi, %20'nin üzerinde yüksek ışıldama verimliliği ile turuncu-kırmızı aralığında ışıldayan SiQD'leri üretmek için 3 nm kristal parçacıklarla, yüksek kimyasal kararlılık ve çözücü içinde yüksek dağılabilirlik için kimyasal olarak işlevselleştirildi.
LED'ler bir dizi malzeme katmanı olarak birleştirildi. Bir indiyum-kalay oksit (ITO) cam substratı LED anottu; ışık emisyonu için yeterince şeffafken iyi bir elektrik iletkenidir. Ek katmanlar, SiQD'lerin katmanı dahil olmak üzere ITO camı üzerine döndürülerek kaplandı. Malzeme bir alüminyum film katodu ile kapatıldı.
Ekibin geliştirdiği kimyasal sentez yöntemi, SiQD ışık yayan diyotun yapıları, sentez verimleri ve Si02 ve Si tozlarının ve SiQD'lerin özellikleri dahil olmak üzere optik ve optoelektrik özelliklerini değerlendirmelerine izin verdi .
Bilim adamlarının sonraki adımları, SiQD'lerde ve LED'lerde daha yüksek verimli ışıldama geliştirmeyi içeriyor. Ayrıca, az önce yarattıkları turuncu-kırmızı renk dışında SiQD LED'leri üretme olasılığını da keşfedecekler. İleriye bakıldığında, bilim adamları geliştirdikleri yöntemin, şeker kamışı, bambu, buğday, arpa veya çimenler gibi SiO 2 içeren diğer bitkilere uygulanabileceğini öne sürüyorlar . Bu doğal ürünler ve bunların atıkları, toksik olmayan optoelektronik cihazlara dönüştürülme potansiyeline sahip olabilir. Sonuç olarak, bilim adamları, pirinç kabuğu atıklarından ışıldayan cihazlar yaratmaya yönelik bu çevre dostu yaklaşımın ticarileştirilmesini görmek istiyorlar.
0 Yorumlar