首尔国立大学Young Joon Yoo课题组--基于MXene的室温制造光致发光石墨烯量子点
碳化物衍生的石墨烯量子点（GQDs）具有无毒、强大的集光能力和较大的表面积，因此在光致发光领域具有很高的潜力。为了经济有效且稳定地生产GQDs，降低GQDs的合成温度是一个很好的选择，但仍然是一个很大的挑战。在此，通过在室温下控制MXene的KOH（水溶液）的反应时间和浓度，获得光致发光GQDs。这种简便且经济高效的方法可以生产GQDs/TiO2纳米粒子，该粒子的平均粒径约为1.5 nm，且含有少量的无定形碳。根据制备条件表征了GQDs/TiO2晶体纳米粒子的功能化和缺陷，并精确检测了光致发光性能。尽管制备的GQDs/TiO2纳米粒子的量子产率为2.06％，但可以通过优化KOH活化条件来提高。这是在室温下轻松合成GQDs/TiO2纳米粒子的有意义结果，它可能包含制造量子点的关键因素。可以认为该技术足够通用，可以扩展到各种研究领域，例如信息安全、显示、生物相容性多色细胞成像和传感器。
Figure 1. 室温下GQDs/TiO2纳米颗粒的示意性制备方法。
Figure 2.（a）MAX、（b）MXene的场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）图像，（c）在MXene激活期间根据KOH的不同浓度变化的O元素浓度；（d）GQDs/TiO2纳米粒子的高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）图像。
Figure 3. GQDs/TiO2纳米颗粒的（a）高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像，（b）选区电子衍射（SAED）图案，（c）通过TEM结果测量的粒径分布。
Figure 4. （a）MXene和GQDs/TiO2纳米粒子的UVevis吸收光谱；分别根据（b）KOH浓度和（c）温度分别得到的GQDs/TiO2纳米颗粒的光致发光光谱。
Figure 5. 在（a）可见光和（b）365 nm紫外线下沉积在玻璃基板上有字母的GQDs/TiO2纳米颗粒的照片。
相关研究成果于2020年由首尔国立大学Young Joon Yoo课题组，发表在Carbon（doi.org/10.1016/j.carbon.2020.05.063）上。原文：Room temperature manufacturing photoluminescent graphene quantum dots based on MXenes。