利用量子点技术净化环境污染物

2023年诺贝尔化学奖的重点是量子点——这种物体非常微小，受到量子物理学奇怪而复杂的规则的控制。电子产品中使用的许多量子点都是由有毒物质制成的，但目前正在开发和探索其无毒对应物在医学和环境中的应用。一组研究人员专注于碳基和硫基量子点，利用它们来制造更安全的隐形墨水并帮助净化供水系统。

研究人员将于今天在美国化学会(ACS)春季会议上展示他们的研究结果。

量子点是发光的合成纳米级半导体晶体。它们用于电子显示器和太阳能电池等应用。印度阿里格尔穆斯林大学化学助理教授MdPalashuddinSk解释说：“许多传统量子点都是有毒的，因为它们是从重金属中提取的。”“因此，我们正在研究非金属量子点，因为它们对环境友好并且可用于生物应用。”

量子点很小——直径通常只有数十个原子。因为它们非常小，所以它们的特性受到量子效应的控制，这使得它们与较大物体相比表现得有点奇怪。也就是说，它们发出的光与人们想象的不同。例如，金材料在此比例下呈现蓝色。非金属量子点表现出相同的效果，并已被其他研究人员探索作为生物成像的工具。Palashuddin专注于为各种其他应用设计碳基和硫基量子点(分别为Cdot和Sdot)。

“碳和硫是非常丰富、具有成本效益的材料，它们可以很容易地合成成量子点，”他说。“你可以用废料制造碳点，然后用它们去除污染物——这是让这个过程回到原点的一种方法。”

Palashuddin已经让Cdots和Sdots以多种方式发挥作用，尽管这两种都是相对较新的发现。这些点虽然很小，但具有很大的表面积，可以很容易地对其进行功能化，以适应不同的应用。此前，该团队设计了根据遇到的污染物发出不同颜色的点。这意味着它们可以帮助识别水样中的污染物，例如铅、钴和铬，而无需从点本身中滤出任何新金属。

除了识别污染物之外，碳点还可以帮助分解水中的农药和染料等污染物。在一个项目中，Palashuddin和合作者AmareshKumarSahoo(印度信息技术学院研究纳米生物技术的助理教授)用马铃薯皮形成了碳点，然后将它们安装在微型机器人上，该机器人旨在瞄准并降解模拟污水样本中的有毒染料。

该团队还开发了完全去除水中污染物的方法，而不仅仅是识别或降解它们。他们专门设计了Cdot来吸收汽车机油，目前正在探索基于Cdot的过滤系统来帮助处理漏油。

接下来，研究人员计划将他们的实验室研究成果应用于现场，可能是在一个以亚穆纳河为重点的项目中。这条河直接流经新德里，污染严重，尤其是在人口较多的地区。帕拉苏丁希望利用他的团队的非金属点来识别和分离河流中的各种污染物，包括农药、表面活性剂、金属离子、抗生素和染料。理想情况下，这些点将被功能化，以尽可能多地捕获其表面上的这些不同污染物，以便可以轻松去除它们。

不过，非金属点的潜在用途不仅仅限于水处理。Palashuddin和同事目前正在研究可以与传统的金属点更紧密结合的用途，但没有毒性问题。例如，该团队开发的一些发光量子点可以包含在隐形墨水中以帮助防止伪造，或者合并到包括电视屏幕在内的发光设备中。

该团队希望他们的工作能够帮助扩大非金属量子点的用途，并将其独特的特性应用于环境中。

2023年诺贝尔化学奖的重点是量子点——这种物体非常微小，受到量子物理学奇怪而复杂的规则的控制。电子产品中使用的许多量子点都是由有毒物质制成的，但目前正在开发和探索其无毒对应物在医学和环境中的应用。一组研究人员专注于碳基和硫基量子点，利用它们来制造更安全的隐形墨水并帮助净化供水系统。

研究人员将于今天在美国化学会(ACS)春季会议上展示他们的研究结果。

量子点是发光的合成纳米级半导体晶体。它们用于电子显示器和太阳能电池等应用。印度阿里格尔穆斯林大学化学助理教授MdPalashuddinSk解释说：“许多传统量子点都是有毒的，因为它们是从重金属中提取的。”“因此，我们正在研究非金属量子点，因为它们对环境友好并且可用于生物应用。”

量子点很小——直径通常只有数十个原子。因为它们非常小，所以它们的特性受到量子效应的控制，这使得它们与较大物体相比表现得有点奇怪。也就是说，它们发出的光与人们想象的不同。例如，金材料在此比例下呈现蓝色。非金属量子点表现出相同的效果，并已被其他研究人员探索作为生物成像的工具。Palashuddin专注于为各种其他应用设计碳基和硫基量子点(分别为Cdot和Sdot)。

“碳和硫是非常丰富、具有成本效益的材料，它们可以很容易地合成成量子点，”他说。“你可以用废料制造碳点，然后用它们去除污染物——这是让这个过程回到原点的一种方法。”

Palashuddin已经让Cdots和Sdots以多种方式发挥作用，尽管这两种都是相对较新的发现。这些点虽然很小，但具有很大的表面积，可以很容易地对其进行功能化，以适应不同的应用。此前，该团队设计了根据遇到的污染物发出不同颜色的点。这意味着它们可以帮助识别水样中的污染物，例如铅、钴和铬，而无需从点本身中滤出任何新金属。

除了识别污染物之外，碳点还可以帮助分解水中的农药和染料等污染物。在一个项目中，Palashuddin和合作者AmareshKumarSahoo(印度信息技术学院研究纳米生物技术的助理教授)用马铃薯皮形成了碳点，然后将它们安装在微型机器人上，该机器人旨在瞄准并降解模拟污水样本中的有毒染料。

该团队还开发了完全去除水中污染物的方法，而不仅仅是识别或降解它们。他们专门设计了Cdot来吸收汽车机油，目前正在探索基于Cdot的过滤系统来帮助处理漏油。

接下来，研究人员计划将他们的实验室研究成果应用于现场，可能是在一个以亚穆纳河为重点的项目中。这条河直接流经新德里，污染严重，尤其是在人口较多的地区。帕拉苏丁希望利用他的团队的非金属点来识别和分离河流中的各种污染物，包括农药、表面活性剂、金属离子、抗生素和染料。理想情况下，这些点将被功能化，以尽可能多地捕获其表面上的这些不同污染物，以便可以轻松去除它们。

不过，非金属点的潜在用途不仅仅限于水处理。Palashuddin和同事目前正在研究可以与传统的金属点更紧密结合的用途，但没有毒性问题。例如，该团队开发的一些发光量子点可以包含在隐形墨水中以帮助防止伪造，或者合并到包括电视屏幕在内的发光设备中。

该团队希望他们的工作能够帮助扩大非金属量子点的用途，并将其独特的特性应用于环境中。