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8月9日,外媒報導,日本名古屋工業大學的研究人員發現,通過微波處理魚類廢料,可快速有效地製造出碳納米洋蔥(carbon nano-onions (CNO))一種獨特的碳納米結構,可應用於能源儲存和醫學領域。新的製作方法可用於製造更便宜、更環保的LED,該項研究成果已發佈在《綠色化學》(Green Chemistry)期刊上。
據了解,CNO是具有類似於洋蔥的同心層狀結構的球形碳殼納米結構。研究論文指出,CNO因具有極高的導電性和導熱性以及大外表面積,因此在能量存儲和轉換方面引起了廣泛關注,目前CNO已被應用於電子產品和生物醫學領域,例如生物成像和傳感以及藥物輸送。
儘管CNO早於1980年被首次發現,但由於傳統的CNO製造方法需要高溫、真空以及大量時間和精力,而其他的CNO製造技術價格昂貴,且需要復雜的催化劑或危險的酸性或鹼性條件,因此極大地限制了CNO的應用潛力。
本次日本名古屋工業大學研究發現的新型CNO製作方法只需要從魚類廢料中提取的魚鱗進行微波熱解這一個步驟,即可在十秒內完成CNO的提取。
研究聲明,這種方法是一種將魚類廢料轉化為更多有用材料的直接方法,由此產生的CNO具有高結晶度,這賦予了CNO特殊的光學特性,且CNO還具有高功能性,可與其表面上的其他小分子結合,這些屬性的結合意味著CNO可以發出明亮的藍色光。
▲ 微波熱解魚鱗合成CNO方案\顯微鏡下CNO形態\CNO發光狀態。
名古屋工業大學研究團隊表示,通過新方法製作的CNO可發射出超亮可見光,效率(或量子效率)首次達到40%,是傳統方法合成的CNO效率的10倍左右。
研究團隊補充到,得益於出色的光學特性,CNO可用於製造大面積發光柔性薄膜和LED器件,這將為下一代顯示器和固態照明的發展開闢新途徑。
(LEDinside Irving編譯)