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摘要本研究使用电化学方法研究石墨烯量子点（GQD）的光学特性的合成和分析，以研究光电和生物成像技术中潜在的应用。GQDS是一种纳米材料，其量子大小由于独特的光学特性而显示出巨大的电子和光电应用潜力。之所以选择电化学方法，是因为其能够生产具有均匀尺寸分布的GQD。使用2B铅笔杆作为NaOH电解质溶液中的电极和在电压的效果下进行柠檬酸进行合成过程。柠檬酸浓度的变化用于评估其对产生GQD的光学特性的影响。使用UV-VIS光谱，光致发光（PL）和时间分辨光致发光（TRPL）进行表征。UV-VIS表征的结果表明，在212 nm至250 nm的波长下，吸收峰，表明GQD形成的成功，以及随着柠檬酸浓度的增加，吸收强度的增加。pL频谱显示出强度差异的强光发射，但对于每种浓度变化而言，排放的峰值几乎相同。TRPL分析表明，发光的寿命不受柠檬酸浓度的变化影响，所有样品均表明衰减时间均匀。关键字：石墨烯量子点，电化学，光学特性，UV-VIS，光致微照射，时间分辨的光致发光。这项研究的结果表明，电化学方法可以产生具有所需的光学特性和良好控制纳米材料的光学特性的GQD。This study provides an important insight into the control of GQDS optical properties through variations in the concentration of precursors, which has the potential to applications in the fields of optoelectronics and bioimaging, as well as making an important contribution to the understanding of GQDS optical properties and further development of this nanomaterial -based application.
量子点的数值模拟
简要概述了量子点及其应用。这些伪原子或人造原子提供了广泛的实际应用，因为它们的尺寸、形状和组成都是可调的。对其光学、热学、电子学和传输特性进行理论研究的基本要素是能谱，这可以通过数值方法获得。最简单、最可靠的方法之一是基于有限差分方法的方法。提到了该方法的基本方法。针对不同点尺寸的球形和立方体空间限制，给出了单电子 GaAs 和 InAs 量子点能级的一些结果。发现形状的影响与量子点的半导体材料类型无关。与球形限制相比，立方体限制中的能级更高，这可以解释为由于更高的表面与体积比。此外，还发现 InAs QD 的能量值高于 GaAs QD，这是由于两种不同材料中电子的有效质量不同。关键词：量子点；数值模拟；有限差分方法
用于纺织对称电容器的 PEDOTS:PSS@KNF 线状电极
代表着一种更可靠、更安全、生命周期更长的替代方案。通过湿纺技术成功获得了许多由石墨烯、碳纳米管、导电聚合物以及最近的 MXenes 制成的纤维，并研究将其作为可穿戴超级电容器的一维电极。[17–29] 然而，这些材料通常涉及复杂的合成程序、有害的分散剂溶剂或后处理步骤，以生产出具有足够机械阻力和电化学性能的纤维。芳族聚酰胺纳米纤维 (ANF) 最近被提议作为一种新的纳米级构建块来设计新的复合材料。[30] 与基于单体聚合的标准路线相反，ANF 可以通过自上而下的方法轻松快速地获得，通过溶解芳族聚酰胺聚合物链，然后通过溶液加工重新组装成宏观纤维或薄膜。[30,31] 芳族聚酰胺聚合物以其机械强度而闻名，但它不导电，必须负载导电填料才能实现电子传输。到目前为止，ANF 主要被研究用作聚合物增强体的填料[32,33]、多功能膜的基质[34–37]、隔热罩[38,39]，甚至用作隔膜的添加剂和锂离子电池的固态电解质。[40,41] 然而，尽管 KNF 分散体具有良好的湿纺性，但人们对使用 ANF 来制造 FSC 却关注甚少。在之前的工作中，Cao 等人通过共湿纺核碳纳米管分散体和鞘 ANF 分散体制备了具有核壳结构的纤维。[42] 通过用 H3PO4/PVA 凝胶电解质渗透获得的对称 FSC 显示出高达 0.75 mF cm −1 的显著线性容量。Wang 等人将石墨烯纳米片 (GNPs) 加载到 ANF 分散体中，通过在水/乙酸溶液中凝固获得 ANFs/GNPs 复合线状电极。[43] 然而，他们的结果表明，GNPs 通过恢复对苯二甲酰胺单元之间的氢键干扰了 ANFs 的凝固，导致在 ANFs 基质中 GNPs 高含量时拉伸强度持续下降。在这项工作中，PEDOT:PSS@KNFs 复合纤维通过一个简单的两步工艺生产出来，包括将 Kevlar 纳米纤维化为 Kevlar 纳米纤维 (KNF)、KNF 纤维的湿纺以及随后浸泡在 PEDOT:PSS 水分散体中。以这种方式，由于导电的 PEDOT:PSS 链渗透而几乎保持 KNF 基质的机械阻力不变，因此获得了导电纤维。 PEDOT:PSS@KNF 纤维具有柔韧性、可编织、可缝纫等特点，通过耦合相邻的两根纤维，可以形成对称的 FSC。