کربن  را می‌توان یک عنصر استثنائی در جدول تناوبی دانست. شیمی گسترده ترکیبات کربنی تا به آن حد است که یکی از گرایش‌های رشته شیمی با عنوان شیمی آلی به‌طور کامل به بررسی ترکیبات این عنصر از جدول تناوبی می‌پردازد.

پیوند کوالانسی هر اتم کربن با انواع دیگر اتم‌ها یا اتم‌های کربن دیگر، ساختا­رهای نامحدود و بسیار متنوعی را ایجاد می­کند. از جهت دیگر بسیاری از ترکیباتی که در طبیعت طی روش‌های طبیعی سنتز، ساخته می‌شوند نیز از خانواده ترکیبات آلی (کربنی) هستند.

گستره وسیعی از ترکیبات شامل ترکیبات متنوع نفتی تا مواد دارویی و بسپارهای آلی زیرمجموعه ترکیبات کربن قرار می‌گیرند.

در نانوفناوری نیز، ترکیبات کربنی دسته مهم و مشخصی را به خود اختصاص می‌دهند که با عنوان نانوساختارهای کربنی خوانده می‌شوند.

نانوساختارهای کربنی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی منحصر به فردی از خود نشان می‌دهند و نقش گسترده‌ای در زمینه فناوری‌های نوین و پیشرفته دارند. مطالعه شیمی پایه ترکیبات کربنی می‌تواند راهگشای درک بسیاری از خصوصیات نانوساختارهای کربنی و همچنین اصلاح ساختاری آن­ها باشد.

انواع کوانتوم دات ها

کوانتوم دات­های فلزی

موادی از قبیل سولفید سرب، سولفید روی، فسفات ایندیوم، آرسنیک ایندیوم، تلورید کاد میوم، سلنید کادمیوم،سولفید کادمیوم هستند که این مواد بسته به اندازه وطول موج معینی از نور،پس از تحریک الکترونها با استفاده از یک منبع خارجی از خود نور ساطع می کنند.

برخی نقاط کوانتومی نیزبه صورت ساختارهای هسته- پوسته هستند؛ نظیر نقاط کوانتومی  CdSe(سلنید کادمیوم) که در هسته قرار داشته وبه وسیله پوسته ای از جنس  ZnS(سولفید روی) پوشیده می­شود و توانایی نشر نور به رنگ­های مختلف را دارد.ویا از فرم­های ویژه ای از سیلیکا به نام ormosil که هسته وپوسته به وسیله لایه ای پلیمری پوشیده می­شوند.

کوانتوم دات­های کربنی

این دسته از کوانتوم دات­ها شامل سه دسته گرافن کوانتوم دات، کربن نانو دات و پلیمردات­ها هستند.

کوانتوم دات­های کربنی (CQDs) یک کلاس جذاب از نانوکربن­های  به تازگی کشف شده­اند که شامل نانوذرات شبه کروی گسسته با اندازه کمتر از 10نانومتر را تشکیل می­دهند. آن­ها دارای چند ویژگی مطلوب هستند مانند انتشار نور و وابسته به اندازه و طول موج ، سهولت تولید، زیست سازگاری و مواد اولیه ارزان و فراوان هستند.

در این حوزه به­طور مکرر پیشرفت­های قابل توجهی در طول چند سال گذشته صورت گرفته است. دلیل اصلی گسترش کربن نانودات­ها که اخیرا توجهات بسیاری را به خود جلب نموده اند، فلوئورسانس بسیار قوی آن­ها می­باشد.

به همین دلیل به آن­ها کربن­های فلوئورسنت نیز اطلاق می­شود. از زمان کشف اولیه کربن نانودات­ها، مطالعات بسیاری در زمینه روش­های تهیه این نانوساختارها صورت پذیرفته است و گروه­های تحقیقاتی متعددی در تلاش­اند تا به درک بهتری از جایگاه و رفتار نوری این ترکیبات همراه با دست یابی به روش­های سنتز بهتر و گسترش کاربردهای این نانو مواد تازه ظهور دست یابند. خصوصیات منحصر به فرد کربن نانوکریستال­ها در پزشکی قابل استفاده است، زمینه­هایی مانند تصویربرداری زیستی و حسگرهای نوری.

ابعاد کوچک و ویژگی­های زیست سازگاری آن­ها را قادر می­سازد تا به­طور موثر به عنوان حامل­های مؤثر برای تحویل دارو عمل کنند، همچنان که خواص کاتالیزوری و فیزیک­وشیمیایی آنها در چندین زمینه زیست پزشکی کاربرد دارد. همچنین با توجه به این­که اندازه ذرات کربن نانودات­ها کمتر از nm10 می­باشد، باعث افزایش خواص کاتالیزوری به دلیل دارابودن سطح ویژه بالا می­باشند.

جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید

www.shimisanat.com