Abstracto

Aplicaciones cuánticas avanzadas

  Los nanopuntos de carbono o CQD son una clase de reemplazo de nanomateriales de carbono fluorescentes con un rango de tamaño de 2 nm a 10 nm. La mayoría de las publicaciones de revisión han enfatizado el potencial de los CQD para usarse en aplicaciones de bioimagen y detección química/biológica (a través de procesos de producción simples y rentables). Sin embargo, existe una grave escasez de investigación integral sobre los CQD de nueva creación (en particular, dopados/co-dopados) que se usan en una variedad de aplicaciones. Como resultado, hemos repasado los últimos desarrollos en CQD dopados y co-dopados (usando elementos/heteroátomos como boro (B), flúor (F), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P)) así como su proceso de producción en este estudio, condiciones de reacción y/o rendimiento cuántico (QY), y sus aplicaciones multipotenciales emergentes incluyendo eléctricas/electrónicas (como diodos emisores de luz (LED) y células solares), tinta fluorescente para anti-falsificación, sensores ópticos (para detección de iones metálicos, fármacos y pesticidas/fungicidas), administración de genes y sondeo de temperatura. Los C-QD que se han producido exhiben alta estabilidad coloidal, foto- y ambiental (pH) y no requieren un paso de pasivación de superficie para aumentar la fluorescencia. Los C-QD tienen buena actividad PL y emisión que no depende de la estimulación. Hasta donde sabemos, nunca se han sintetizado C-QD independientes de la excitación utilizando una fuente de carbono natural a través del proceso de pirólisis [1]. La influencia del tiempo de reacción y la temperatura en la pirólisis arroja luz sobre la síntesis de C-QD. Para dar una explicación razonable de la génesis del mecanismo PL de los C-QD recién sintetizados, aplicamos técnicas de aprendizaje automático como PCA, MCR-ALS y NMF-ARD-SO. Los enfoques de ML pueden manejar y analizar conjuntos masivos de datos PL, y también pueden identificar la longitud de onda de excitación adecuada para la investigación PL [2]. Para resumir, a menudo se observa que hay una cantidad considerable de investigaciones que involucran la preparación y optimización efectiva de CQD dopados y co-dopados. El método hidrotermal se utiliza mucho en la síntesis de esos CQD dopados y co-dopados en comparación con otros métodos de síntesis. Sin embargo, existen más vías para explorar dentro de la preparación y optimización de esos CQD dopados y co-dopados a través de diferentes protocolos de síntesis en el futuro cercano, en comparación con los métodos de preparación de CQD normales (sin dopaje) [3]. Además, respaldando las investigaciones discutidas anteriormente, una observación clara es que los precursores junto con el tipo de método de síntesis (incluidas las condiciones de reacción como el tiempo de respuesta y/o la temperatura) y el tipo de dopaje tienen un excelente impacto en el rendimiento cuántico resultante (QY) de los CQD dopados y co-dopados recién sintetizados. Sin embargo, en muchos estudios de investigación,Las explicaciones detrás de las mejoras dentro del QY dentro de los CQD dopados y codopados en comparación con los CQD tradicionales no se han evaluado por completo. Por lo tanto, en un futuro cercano, debería ser posible comprender claramente el fenómeno de fotoluminiscencia inherente dentro de los CQD dopados y codopados [4]. Además, más del 85% de los CQD dopados y codopados sintetizados han emitido fluorescencia azul. Por lo tanto, los CQD dopados y codopados con propiedades emisivas multicolores a menudo se exploran y, en consecuencia, se utilizan en varias aplicaciones en el futuro. Además de lo anterior, se ha confirmado que los CQD dopados y codopados a menudo se utilizan de manera efectiva en varias aplicaciones, incluidas las eléctricas/electrónicas (como LED y células solares), tinta fluorescente para anti-falsificación, sensores ópticos (para la detección de iones metálicos, medicamentos y pesticidas/fungicidas) incluidas las puertas lógicas moleculares, la administración de genes y el sondeo de temperatura. Sin embargo, el grado de explotación de esos CQD dopados y codopados durante una gran variedad de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es una cantidad menor en comparación con los CQD tradicionales y las nanopartículas opuestas (por ejemplo, nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético (SPION)). Con apoyo de los estudios anteriores, a menudo se concluye que los CQD dopados y codopados son candidatos potenciales para aplicaciones emergentes [5]. Además, más del 85% de los CQD dopados y codopados produjeron fluorescencia azul cuando se fabricaron. Como resultado, los CQD dopados y codopados con capacidades de emisión multicolor se investigan con frecuencia y, como resultado, se utilizarán en una variedad de aplicaciones en el futuro. Aparte de las aplicaciones mencionadas anteriormente, se ha confirmado que los CQD dopados y codopados se utilizan comúnmente en electricidad/electrónica (como LED y células solares), tinta fluorescente para la lucha contra la falsificación, sensores ópticos (para la detección de iones metálicos, fármacos y pesticidas/fungicidas), puertas lógicas moleculares, administración de genes y sondeo de temperatura. Sin embargo, en comparación con los CQD regulares y las nanopartículas opuestas, el grado de explotación de dichos CQD dopados y codopados en una amplia gama de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es mucho menor.y pesticidas/fungicidas), incluidas puertas lógicas moleculares, administración de genes y sondeo de temperatura. Sin embargo, el grado de explotación de esos CQD dopados y codopados durante una gran variedad de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es una cantidad menor en comparación con los CQD tradicionales y las nanopartículas opuestas (por ejemplo, nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético (SPION)). Con apoyo de los estudios anteriores, a menudo se concluye que los CQD dopados y codopados son candidatos potenciales para aplicaciones emergentes [5]. Además, más del 85% de los CQD dopados y codopados produjeron fluorescencia azul cuando se fabricaron. Como resultado, los CQD dopados y codopados con capacidades de emisión multicolor se investigan con frecuencia y, como resultado, se utilizarán en una variedad de aplicaciones en el futuro. Aparte de las aplicaciones mencionadas anteriormente, se ha confirmado que los CQD dopados y codopados se utilizan comúnmente en electricidad/electrónica (como LED y células solares), tinta fluorescente para la lucha contra la falsificación, sensores ópticos (para la detección de iones metálicos, fármacos y pesticidas/fungicidas), puertas lógicas moleculares, administración de genes y sondeo de temperatura. Sin embargo, en comparación con los CQD regulares y las nanopartículas opuestas, el grado de explotación de dichos CQD dopados y codopados en una amplia gama de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es mucho menor.y pesticidas/fungicidas), incluidas puertas lógicas moleculares, administración de genes y sondeo de temperatura. Sin embargo, el grado de explotación de esos CQD dopados y codopados durante una gran variedad de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es una cantidad menor en comparación con los CQD tradicionales y las nanopartículas opuestas (por ejemplo, nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético (SPION)). Con apoyo de los estudios anteriores, a menudo se concluye que los CQD dopados y codopados son candidatos potenciales para aplicaciones emergentes [5]. Además, más del 85% de los CQD dopados y codopados produjeron fluorescencia azul cuando se fabricaron. Como resultado, los CQD dopados y codopados con capacidades de emisión multicolor se investigan con frecuencia y, como resultado, se utilizarán en una variedad de aplicaciones en el futuro. Aparte de las aplicaciones mencionadas anteriormente, se ha confirmado que los CQD dopados y codopados se utilizan comúnmente en electricidad/electrónica (como LED y células solares), tinta fluorescente para la lucha contra la falsificación, sensores ópticos (para la detección de iones metálicos, fármacos y pesticidas/fungicidas), puertas lógicas moleculares, administración de genes y sondeo de temperatura. Sin embargo, en comparación con los CQD regulares y las nanopartículas opuestas, el grado de explotación de dichos CQD dopados y codopados en una amplia gama de aplicaciones (incluidas las aplicaciones biológicas) es mucho menor.