人造蛋白催化室温下生成稳定量子点
美国普林斯顿大学研究人员在最新一期《美国国家科学院院刊》上发表论文称,他们首次利用实验室合成的蛋白质,在室温下制造出了硫化镉(CdS)量子点,这些纳米材料可广泛应用于从发光二极管显示屏到太阳能电池板等诸多领域,这一成果有助以更可持续的方式制造纳米材料。 研究负责人之一、化学教授迈克尔·赫克特解释称,量子点通常在高温、有毒环境中制造而成,且需昂贵溶剂。在最新研究中,他们首次借助人造蛋白作为催化剂,以水作为溶剂,在室温下得到了稳定的量子点。 赫克特团队使用蛋白ConK来催化反应。2016年,研究人员首次从一个大型蛋白质组合库中分离出ConK,尽管它仍由天然氨基酸组成,但其序列与天然蛋白大相径庭。在最新研究中,ConK将半胱氨酸分解成几种产物,包括硫化氢。硫化氢充当活性硫源,并与金属镉发生反应,使他们最终得到了CdS量子点。 研究人员表示,量子点“体型娇小”,拥有非常有趣的光学特性。它们易于吸收光,并将光转化为化学能,因此......阅读全文
人造蛋白催化室温下生成稳定量子点
美国普林斯顿大学研究人员在最新一期《美国国家科学院院刊》上发表论文称,他们首次利用实验室合成的蛋白质,在室温下制造出了硫化镉(CdS)量子点,这些纳米材料可广泛应用于从发光二极管显示屏到太阳能电池板等诸多领域,这一成果有助以更可持续的方式制造纳米材料。 研究负责人之一、化学教授迈克尔·赫克特解释
新型量子点催化剂介导的非自由基氧化过程
开发一种绿色、经济和高效的类Fenton催化剂是高级氧化技术领域的研究热点和难点。在原子或量子点尺度操纵催化剂的结构/性质,被认为是一种可以完全暴露其活性位点(理论上100%原子利用率)和控制氧化性活性物种形成的最有效方法。目前,合成如此微小且结构可调的催化剂往往涉及时间、能源和化学试剂密集型的
碳点和碳量子点的区别
一、含义不同:量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但这些量子点一般有毒,对环境也有很大的危害。所以科学家们寻求在一些良性的化合物中提取量子点。相对金属量子点而言,碳量子点无毒害作用,对环境的危害很小,制备成本低廉。它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。二、用途不同:碳点(CDs
量子点控制方法找到
据来自剑桥大学的消息,该校研究人员日前找到了能够控制半导体量子点中原子核排列的方法,从而为开发量子存储器提供了可行途径。 量子点是由数千个原子组成的晶体,每一个原子都与被捕获的电子发生磁相互作用。如果不干涉的话,这种拥有核自旋的电子相互作用,限制了电子作为量子比特(量子位)的作用。剑桥大学卡文
量子点是什么技术
量子点实际上是纳米半导体。通过施加一定的电场或光的压力,这些纳米半导体材料,它们会发出特定频率的光,这种半导体的频率变化,通过调节纳米半导体的大小可以控制它发出的光的颜色,由于纳米半导体具有有限的电子和空穴(电子眼)的特点,这一特点在本质上是相似的原子或分子被称为量子点。量子点是重要的低维半导体材料
量子点生物应用指南
量子点是尺寸在 1-100 纳米的半导体材料(包括Ⅱ-Ⅵ族,Ⅲ-Ⅴ族,Ⅳ族等),具有明显的量子效应。与传统的有机荧光染料相比,具有灵敏度高,稳定性好,荧光寿命长等优势。量子点的特殊的光学性质使得它在光化学、分子生物学、医药学等研究中有极大的应用前景。量子点最有前途的应用领域就是作为荧光探针应用于生物
量子点表征,最新Nature
理解和控制开放量子系统中的退相干、实现长相干时间对量子信息处理是至关重要的。尽管目前单个系统上已经取得了巨大进展,单自旋的电子自旋共振(ESR)被证明具有纳米级别的分辨率,但要进一步理解许多复杂固态量子系统中的退相干需要将环境控制到原子级别,这可能要通过扫描探针显微镜的原子/分子表征和操作能力实
量子点LED应用方案
应用背景量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,简称QLED)是一种以量子点为发光层的电致发光器件,其结构和发光原理与有机发光二极管相似。量子点(Quantum dots,简称QD)是一类纳米尺寸的半导体材料,通常呈胶体状态,常见的
美研究可高效阻断蛋白生成的量子点技术
15年前,科学家发现一种可以阻止特定基因表达的方法,并因此在2006年赢得诺贝尔奖。该发现就是活细胞内的RNA干扰(RNAi)现象,给医疗科学带来诱人的希望,不过迄今为止该技术仍难以得到应用。现在,美国华盛顿大学与埃默里大学的科学家通过使用一种称为“量子点”的纳米技术成功地解决了这个问题。这项技术比
有瑕人造钻石可作量子中继器
据美国普林斯顿大学官网近日消息,该校研究人员与合作伙伴携手,构建出化学属性可精确控制的人造钻石,钻石中的瑕疵——中性硅空位在采用光子传输和电子存储量子信息方面表现优异,因此,对打造新型超安全量子通信网络至关重要。 量子通信网络安全性高,同时也能让多台量子计算机一起工作,解决现有技术无法应对的问
12点直播|奇妙量子世界
直播时间:2024年5月19日(周日)12:00 - 18:00直播平台:https://rmtzx.sciencenet.cn/app/kexuewang/liveShare/#/cathay?broadcastId=86c96ab7-506b-4eff-b9f3-cd6406159373(科学网
碳量子点有哪些应用
碳量子点还是比较好的,石墨烯量子点在量子点的应用中比较有前途。具体有哪些应用主要看量子点的具体效应,针对不同的效应它的用途就不同。从大的方向来讲,量子点的应用主要有太阳能电池、发光器件、光学生物标记等领域。合成方法同样也有很多,比较常见的有水热合成法、胶束合成法以及半导体微电子加工技术、外延生长模式
半导体量子点作为光催化二氧化碳还原催化剂
在自然界中,光合生物能够在太阳光的照射下利用光合色素将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气),该过程是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。受此启发,利用可见光还原的方式将二氧化碳转化为具有高附加值的化学品和/或太阳能燃料(如CO、HCOOH、CH3OH、CH4
德国采用聚合物涂层催化剂保护“人造树叶”
由于太阳能具有波动性,因此解决其存储问题是迫切需要。一种方法是使用太阳能电池内部产生的电能通过电解水,在这个过程中产生的氢可以存储作为燃料。 德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)的科学家们,使用高效架构修改了超直型太阳能电池,通过合适的催化剂从水中获得氢。这种复杂的太阳能电池涂有两
JACS:“量子点”助力RNA干扰技术
15年前,科学家发现了一种阻碍基因表达路径的方法——RNA干扰(简称RNAi)。这项荣膺2006年诺贝尔奖的发现承载着医学科学的迫切希望,它可以通过沉默基因来阻碍特定蛋白制造,从而达到疾病治疗的效果。不过到目前为止,RNA干扰技术很难在活体细胞中取得应用。 图片说明:由不同尺寸的相同物质构成的
量子点:现状、机遇和挑战(二)
从发端到热潮量子点领域的发端,大约在70年代末。当时,西方国家的化学家受石油危机的影响,想寻找新一代能利用太阳能的光催化和光电转换系统。借鉴半导体太阳能电池的原理,化学家们开始尝试着在溶液中制备半导体小晶体,并研究它们的光电性质。有代表性的人物,包括美国的BARD和BRU、前苏联的Ekimov、德国
院士出力,攻克量子点材料难关
中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与其他科研人员合作,在量子点合成过程中引入晶格应力,调控量子点的能级结构,获得了具有强发光方向性的量子点材料,此材料应用在量子点发光二极管(QLED)中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果日前发表在《科学进展》杂志
缤纷量子点:绘制绚丽纳米世界
蒙吉·巴文迪(左)、路易斯·布鲁斯(中)和阿列克谢·叶基莫夫(右)因“量子点的发现与合成”荣获2023年诺贝尔化学奖 一旦物质的大小达到百万分之一毫米级别,就会产生挑战人类直觉的奇怪现象——量子效应。 假设一场魔法将我们生活中的一切缩小到纳米尺寸,那我们将收获五光十色的世界:小小的金耳环可能
量子点:现状、机遇和挑战(一)
化学系教授彭笑刚“以新型量子点为基础,通过与浙大材料系金一政副教授小组和纳晶科技公司合作,我们已经看到了第一个带有颠覆性意义的量子点应用。那就是性能优异的‘量子点LED’(QLED)。”深重的自然资源危机我认为,量子点是现代科学的重要前沿。为什么这么说?2002年,《美国科学院院刊》有一篇文章,做了
量子点材料:现状、机遇和挑战
量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质,量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。 与其他纳米晶材料不同,量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间,每一个粒子都是单晶。量子点的名字,来源于半导体纳米晶的量子限域效应,或者量子尺寸效应。当半
量子点屏幕和led的区别
量子点屏幕和led在技术、画质方面有区别。量子点电视和OLED电视区别——技术方面OLED,直译为有机发光二极管,具有自发光特性,使用磷光色层构造产生不同颜色的光,而不是像液晶屏幕那样需要背光源。至于量子点本质上仍是液晶屏幕,只是改进了背光显示。相对LED背光来说,量子点技术能够有效减少过多的蓝光,
量子点:现状、机遇和挑战(三)
创业浪潮既然是功能材料,只是好看是不行的。美国年轻学子和中国的年轻学者有一点颇不一样。如果他们认为一项技术有用,博士毕业后(甚至不等到毕业)就去开公司创业。这就是名校毕业生,他们去创业、给别人提供就业机会。中国高等教育在这个方面值得反思,如何教育学生不成为社会就业负担,而是成为创业者?第一家有影响的
我国量子计算研究获进展-实现三量子点高效调控
近期,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体量子计算芯片研究方面取得新进展。实验室郭国平研究组创新性地引入第三个量子点作为控制参数,在保证新型杂化量子比特相干性的前提下,极大地增强了杂化量子比特的可控性。国际应用物理学顶级期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。 开发
剑桥团队找到量子点控制方法,为量子存储提供可行途径
据来自剑桥大学的消息,该校研究人员日前找到了能够控制半导体量子点中原子核排列的方法,从而为开发量子存储器提供了可行途径。 量子点是由数千个原子组成的晶体,每一个原子都与被捕获的电子发生磁相互作用。如果不干涉的话,这种拥有核自旋的电子相互作用,限制了电子作为量子比特(量子位)的作用。剑桥大学卡文
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制
量子点技术的原理应用优点
量子点其实是一种纳米级别的半导体,通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压,它们便会发出特定频率的光,而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化,因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色,由于这种纳米半导体拥有限制电子和电子空穴的特性,这一特性类似于自然界中的原子或分子
量子点微芯片提高肿瘤疗法效率
俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院与法国香槟—阿登大区南特大学和兰斯大学的研究者合作,在量子点基础上研发出一种微芯片,有助于发现高效激酶抑制剂(能够降低活性的物质),这将有望使抗癌疗法的效率提高许多倍。研究结果发表在《科学报告》上。 莫斯科工程物理学院纳米工程国际实验室主要学者、法国兰斯
揭示量子点激子精细能级裂分及量子拍频新机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学研究组研究员吴凯丰团队等在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展,观测到CsPbI3钙钛矿量子点中激子精细结构裂分导致的系综量子拍频,并提出一种通过温度诱导晶格畸变进而调控裂分能的新机制。 在半导体量子点中,形貌或晶格对称破缺导致的电子-空穴各向异性交