Unterschied zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten

Der Schlüsselunterschied zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten ist, dass Kohlenstoffpunkte kleine Kohlenstoffnanopartikel sind, während Quantenpunkte kleine Halbleiterpartikel sind.

Sowohl Kohlenstoffpunkte als auch Quantenpunkte fallen unter das Feld der Quantenmechanik. Dies sind kleine nanoskalige Partikel.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind Kohlenstoffpunkte 
3. Was sind Quantenpunkte
4. Kohlenstoffpunkte gegen Quantenpunkte in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung - Kohlenstoffpunkte gegen Quantenpunkte

Was sind Kohlenstoffpunkte?

Kohlenstoffpunkte sind kleine Kohlenstoffnanopartikel mit einer Form von Oberflächenpassivierung. Ihre Größe beträgt weniger als 10 nm. Diese Punkte wurden erstmals 2004 versehentlich durch die Reinigung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren entdeckt.

Die Eigenschaften von Kohlenstoffpunkten hängen ausschließlich von ihren Strukturen und Zusammensetzungen ab. In den meisten Fällen verleihen viele Carboxyleinheiten auf der Oberfläche der Kohlenstoffpunkte eine hervorragende Löslichkeit in Wasser und Biokompatibilität. Diese Einheiten neigen dazu, die Kohlenstoffpunkte als Protonen-leitende Nanopartikel zu dienen. Darüber hinaus eignen sich diese Partikel neben verschiedenen organischen, polymeren, anorganischen oder biologischen Materialien zur chemischen Modifikation und Oberflächenpassivierung.

Es gibt zwei Methoden zur Synthese von Kohlenstoffpunkten. Diese beiden sind die "Top-Down" -Methode und die "Bottom-up" -Methode. Wir können die Produktion der Kohlenstoffpunkte durch diese Prozesse über chemische, elektrochemische und physikalische Techniken erreichen.

Abbildung 01: Kohlenstoffpunkte, die aus verschiedenen Quellen hergestellt werden

Die Methode „Top-down“ beinhaltet das Abbau großer Kohlenstoffstrukturen (e).G. Graphit, Kohlenstoffnanoröhren und Nanodiamond) in Kohlenstoffpunkte unter Verwendung der Laserablation, der Bogenentladung und der elektrochemischen Methode.

Die „Bottom-up“ -Methode der Kohlenstoff-Punkt-Produktion umfasst kleine Vorläufer wie Kohlenhydrate, Citrat und Polymer-Silica-Nanokompositen. Diese Quellen werden hydrothermal/solvothermal behandelt, synthetische und mikrowelle synthetische Routen unterstützt.

Was sind Quantenpunkte?

Quantenpunkte sind kleine Halbleiterpartikel auf der Nanometerskala mit optischen und elektronischen Eigenschaften, die sich von großen Partikeln gemäß der Quantenmechanik unterscheiden. Wenn wir Quantenpunkte durch Beleuchtung unter UV -Licht beobachten, wird ein Elektron im Quantenpunkt in einen Zustand mit höherer Energie angeregt. Dieser Vorgang entspricht dem Übergang eines Elektrons aus dem Valanzband zum Leitband, wenn es sich um den halbleitenden Quantenpunkt handelt. Dann kann das angeregte Elektron durch die Freisetzung seiner Energie durch die Lichtemission wieder in das Valenzband fallen. Diese Lichtemission wird als Photolumineszenz bezeichnet, und wir können sie wie folgt veranschaulichen:

Abbildung 02: Photolumineszenz von Quantenpunkten, die unterschiedliche Farben von Quantenpunkten mit unterschiedlichen Größen geben

Normalerweise sind die Eigenschaften von Quantenpunkten mit denen von Bulk -Halbleitern und diskreten Atomen oder Molekülen verbunden. Darüber hinaus ändern sich die optoelektronischen Eigenschaften von Quantenpunkten in Abhängigkeit von Größe und Form. Typischerweise emittieren große Quantenpunkte lange Wellenlängen, und die emittierten Farben von diesen Quantenpunkten reichen von orange bis rot. Im Gegensatz dazu neigen kleine Quantenpunkte dazu, kürzere Wellenlängen zu emittieren, die zu Farben wie Blau und Grün führen. Wir können jedoch feststellen, dass die Farbe je nach genauer Zusammensetzung des Quantenpunkts variieren kann.

Zu den Hauptanwendungen von Quantenpunkten gehören ein einzelektronen-Transistor-Herstellung, Solarzellenproduktion, LEDs-Produktion, Einzelphotonenquellen, Quantencomputer, Zellbiologieforschung, Mikroskopie und medizinische Bildgebung.

Was ist der Unterschied zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten?

Der Hauptunterschied zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten besteht darin, dass Kohlenstoffpunkte kleine Kohlenstoffnanopartikel sind, während Quantenpunkte kleine Halbleiterpartikel sind. Kohlenstoffpunkte werden in Bioimaging, Erfindung, Arzneimittelabgabe, Katalyse, Optronik usw. verwendet., Während Quantenpunkte in der Herstellung von Einzelelektronentransistoren, der Produktion von Solarzellen, der Produktion von LEDs, einer Einzelphotonenquellen, Quantencomputer, Zellbiologieforschung, Mikroskopie und medizinischer Bildgebung verwendet werden.

Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten in tabellarischer Form auf.

Zusammenfassung -Kohlenstoffpunkte gegen Quantenpunkte

Kohlenstoffpunkte und Quantenpunkte kommen unter das Feld der Quantenmechanik. Dies sind kleine nanoskalige Partikel. Der Hauptunterschied zwischen Kohlenstoffpunkten und Quantenpunkten besteht darin, dass Kohlenstoffpunkte kleine Kohlenstoffnanopartikel sind, während Quantenpunkte kleine Halbleiterpartikel sind.

Referenz:

1.„Kohlenstoffquantenpunkt." An Überblick | Sciencedirect -Themen.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Kohlenstoffpunkte, die von Paliienko K erstellt wurden. Kiew Ukraine “von Nozhnici - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Qd S" von Walkman16 - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia