بررسی اثر دما بر سنتز نقاط کوانتومی گرافن به روش پیرولیز حرارتی و تاثیر آن بر خواص نورتابی

در این مقاله، نقاط کوانتومی گرافن، نانو ساختارهای صفر بعدی از جنس گرافن هستند که اندازه آن کمتر از 100 نانومتر بوده و شامل یک یا چند لایه گرافن هستند. یکی از ویژگی‌های مهم این مواد، وجود ساختار گرافن در آن است که بلورینگی زیاد با یک ساختار کربنی چندگانه از نوع sp2 را برای آن به ارمغان می‌آورد. نقاط کوانتومی گرافنی به سبب ساختار و شکل منحصر به‌ فردی که دارند، کاربردهای بسیاری را پیدا کرده‌اند. این عامل باعث شده است روش‌های سنتز مختلفی برای این ماده پیشنهاد شود. در پژوهش حاضر نقاط کوانتومی گرافن با هزینه کم و بدون نیاز به تجهیزات خاص به روش پیرولیز حرارتی سنتز شد. برای این کار از منبع طبیعی سیتریک اسید استفاده و تاثیر دما بر خواص محصول نهایی به کمک آزمون‌های طیف‌سنجی زیر قرمز و فوتولومیسانس بررسی شد. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش دما توزیع اندازه ذرات سنتز شده پهن‌تر شده و به تبع آن خواص نورتابی نیز تغییر کرده و سهم تابش نور سبز افزایش می‎یابد. دمای 220 درجه سانتی‌گراد به عنوان دمای بهینه سنتز نانو ذرات نقاط کوانتومی با تابش آبی تعیین شد.

investigating the effect of temperature on the synthesis of graphene quantum dots by thermal pyrolysis method and its effect on photoluminescence properties

in this paper, graphene quantum dots are zero-dimensional nanostructures of graphene whose size is less than 100 nm and contain one or more graphene layers. one of the essential features of these materials is the presence of graphene structure, which brings high crystallinity with a multiple carbon structure of sp2 type. graphene quantum dots have many applications due to their unique structure and shape. this factor has caused various synthesis methods to be proposed for this substance. the present study synthesized graphene quantum dots at low cost and without needing special equipment by the thermal pyrolysis method. for this purpose, the inorganic source of citric acid was used, and the effect of temperature on the final product was investigated with the help of infrared spectroscopy, and photoluminescence tests. the results showed that with increasing temperature, the size distribution of the synthesized particles became wider. as a result, the luminescent properties also changed, and the contribution of green light emission increased. the temperature of 220°c was determined as the optimum temperature for synthesizing quantum dot nanoparticles with blue emission.