世界首个！科学家利用废弃稻壳，制成硅量子点LED灯

从电视到太阳能电池，再到尖端的癌症治疗，量子点开始在许多领域展现其独特的潜力。然而，要大规模制造它们，会引发一些环境问题。

近日，日本科学家利用回收稻壳创造了世界上首台硅量子点LED灯，其以一种低成本、环保的方式将农业废弃物转化为最先进的发光二极管。

研究作者Ken-ichi Saitow解释说：“由于典型的量子点通常涉及有毒物质，例如镉、铅或其他重金属，因此在使用纳米材料时经常会考虑环境问题。而我们提出的量子点工艺和制造方法，最大限度地减少了这些担忧。”

在新研究中，科学家使用碾磨、热处理和化学蚀刻相结合的方法来处理稻壳二氧化硅：首先，他们碾磨稻壳，并通过燃烧碾磨的稻壳中的有机化合物来提取二氧化硅粉末；第二，他们将所得的二氧化硅粉末加热，通过还原反应获得硅粉；第三，经过化学蚀刻进一步得到3纳米的纯化硅粉；第四，对其表面进行化学功能化处理，用3纳米的纳米晶颗粒制备了发光在橙红色范围内的硅量子点，发光效率超过20%。

最后，科学家再将些硅量子点与其他材料层结合，包括用作阳极的铟锡氧化物玻璃基板和用作阴极的铝膜，以形成 LED。

研究表示，他们计划下一步在硅量子点和LED中实现更高的发光效率。此外，他们还将探索生产除了橙红色以外的硅量子点LED的可能性。

该研究论文题为“Orange–Red Si Quantum Dot LEDs from Recycled Rice Husks”，已发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c04985

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