Wrth i nanotechnoleg barhau i wthio ffiniau peirianneg deunyddiau, mae hecsagonol boron nitrid (H-bn) -dubbed "graphene gwyn"-yn gyrru chwyldro ym maes dotiau cwantwm {{}} Mae'r papur hwn yn canolbwyntio ar y deunydd maint traddodiadol ac yn gor-adeiladu}} yn canolbwyntio ar}} alltudiad mecanyddol trwy dechneg alltudio rhewi-dadmer ultrasonig hylif arloesol; yn cyflawni trawsnewid dimensiwn o nanosheets i ddotiau cwantwm trwy ddulliau solvothermol; ac ymhellach yn difetha dotiau cwantwm gydag eiddo swyddogaethol newydd trwy strategaeth dopio thiourea . Mae'r protocolau paratoi hyn, wedi'u dilysu gan gyhoeddiadau SCI, yn darparu patrwm peirianneg deunyddiau y gellir eu dyblygu ar gyfer caeau ymylon torri fel ffotograffau a biosensio a biosensio}}}}}}}}}

Exfoliator deunydd dau ddimensiwn ultrasonic

Paratoi nanosheets nitrid boron hecsagonol

Gan ddefnyddio H-BN masnachol gyda maint gronynnau o 1 μm fel y deunydd crai, paratowyd nanosheets nitrid boron hecsagonol (H-BNNSS) trwy alltudiad rhewi-dadmer ultrasonig nitrogen hylifol {{4} Mae'r camau arbrofol penodol fel a ganlyn:

Pwyso 0 . 3 g o bowdr H-bn a'i wasgaru mewn toddydd cymysg o ddŵr, ethanol anhydrus, ac aseton (dŵr: ethanol: aseton=45: 3: 2) . ultrasonicate am 5 munud i sicrhau gwasgariad unffurf.

Trosglwyddwch y gymysgedd i bicer plastig 50 ml a'i drochi mewn nitrogen hylifol i'w rewi'n gyflym nes ei fod wedi'i solidoli'n llwyr .

Trosglwyddwch y solid H-BN wedi'i rewi'n llawn o gam (2) i Scientzexfoliator deunydd dau ddimensiwn ultrasonicar gyfer ultrasonication nes ei fod yn toddi'n llwyr i doddiant .

Ailadroddwch gamau (2) a (3) bum gwaith . ar ôl 5 cylch o alltudiad rhewi-dadmer, centrifuge y gymysgedd ar 1500 rpm am 10 munud . Casglwch yr uwchnatur i gael y toddiant H-BNNSSs, a'i sychu mewn powdr sychu}

Paratoi dotiau cwantwm nitride boron hecsagonol

Gan ddefnyddio H-BNNSs a baratowyd yn yr adran flaenorol fel y rhagflaenydd, ac ethanol ac N, N-dimethylformamide (DMF) fel toddyddion adwaith, syntheseiddiwyd dotiau cwantwm nitride boron (BNQDs) trwy ddull solvothermal {{2} Mae triniaeth fanwl yn golygu bod y gweithdrefnau'n debygol yn golygu bod y gweithdrefn

Pwyswch ddau ddogn o 0 . 1 g powdr H-BNNSS, eu toddi ar wahân mewn 20 ml o ethanol anhydrus ac 20 ml o DMF, ac yn ultrasonicate pob cymysgedd mewn exfoliator deunydd dau ddimensiwn ultrasonic am 3 awr.

Trosglwyddwch y cymysgeddau ultrasonicated i adweithyddion hydrothermol dur gwrthstaen 50 ml gyda leininau polytetrafluoroethylen . Rhowch yr adweithyddion mewn popty sychu gwactod a gwres i 180 gradd am 12 awr {{4}

Ar ôl yr adwaith, gadewch i'r adweithyddion oeri i dymheredd yr ystafell . Trosglwyddwch yr atebion i diwbiau centrifuge 50 ml a centrifuge ar 10, 000 rpm am 5 munud . casglwch yr uwchnaturiaid {{{6}

Hidlo'r uwchnaturiaid o gam (3) trwy bilen ficroporous 0 . 22 μm i gael toddiannau melyn gwyn a gwelw, sef y gwasgariad ethanol/bnqds a gwasgariad DMF/BNQDS, yn y drefn honno.

Paratoi dotiau cwantwm nitride boron hecsagonol wedi'u dopio

Gan ddefnyddio thiourea fel y dopant, H-BNNSS (a baratowyd yn yr adran flaenorol) fel y rhagflaenydd, a DMF fel y toddydd adwaith, syntheseiddiwyd dotiau cwantwm nitrid hecsagonol boron (S-BNQDs) trwy ddull solvothermol un-pot}}.

Pwyswch 0 . 1 g o bowdr H-BNNSS a 0.05 g o thiourea, eu toddi mewn 20 ml o DMF, ac yn ultrasonicate y gymysgedd mewn exfoliator deunydd dau ddimensiwn ultrasonic am 3 awr.

Trosglwyddwch y gymysgedd ultrasonicated i adweithydd hydrothermol dur gwrthstaen 50 ml gyda leinin polytetrafluoroethylene . Rhowch yr adweithydd mewn popty sychu gwactod a gwres i 180 gradd am 12 awr .

Ar ôl yr adwaith, gadewch i'r adweithydd oeri i dymheredd ystafell . trosglwyddwch yr ateb i diwb centrifuge 50 ml a centrifuge ar 10, 000 rpm am 5 munud . casglwch yr uwchnatur .

Hidlo'r uwchnatur o gam (3) trwy bilen ficroporous 0 . 22 μm i gael hidliad gwyn, sef gwasgariad S-BNQDS.

Mae'r holl ddulliau uchod wedi'u dilysu ar gyfer effeithiolrwydd ac fe'u cyhoeddwyd mewn papurau academaidd .

Mae'r alltudiad rhewi-dadmer nitrogen hylifol, synthesis wedi'i reoleiddio â thoddyddion, a phrosesau dopio thiourea a sefydlwyd yn yr astudiaeth hon yn galluogi paratoi dotiau cwantwm swyddogaethol yn union o h-b-bn . maint micron trwy reolaeth paramedr safonol, mae'r protoce yn dosbarthu materion cyfiawnhad yn debygol o wneud hynny Sefydliad Deunydd sefydlog a dibynadwy ar gyfer datblygu dyfeisiau nano-optoelectroneg datblygedig . Fel strategaethau paratoi a ddatblygwyd gan labordy, cwrdd â gofynion diwydiannol, mae dyfodol deunyddiau dau ddimensiwn yn cymryd siâp yn gyson .