
从常见的QLED电视、太阳能电池到癌症医疗,量子点已经开始在各领域展露头角,现在日本科学家更应对未来的环保趋势,打造出以废弃稻谷为材料的“量子点LED”,为将来的纳米科技尽一分心力。
日本广岛大学化学教授Ken-ichi Saitow指出,传统的量子点往往涉及镉、铅或其他重金属等有毒物质,但团队提出的量子点工艺和制造方法,可以最大限度地减少环境忧虑,这更是第一个利用废弃稻壳开发的量子点LED研究。

(Source:广岛大学)
团队研究的方向为“硅量子点”类型,硅当地球上含量高,有着不会用到重金属、无毒对环境友善优点,同时还有稳定性高、工作温度高等优势,因此它们大幅被运用在医疗、内存、发光二极管、光传感器与光伏组件中。
而团队想要让硅量子点更“绿化”,想用稻壳废弃物来制造新型材料。之所以选用稻谷,团队点出,不仅仅是因为全球每年都会生产出1亿吨稻壳废弃物,废弃稻壳实际上也是硅的重要来源,如果可以用新的加工方法,自然就能加以利用。
事实证明,废弃稻壳是高纯度二氧化硅和高附增值硅粉的上好来源。
广岛大学团队首先碾磨稻壳并烧掉有机化合物,提取出二氧化硅粉末,然后倒入电炉中加热,进一步缩小所得的纯化二氧化硅粉末颗粒,并添加到溶剂让表面化学功能化,最终得出尺寸为3纳米的硅量子点,能在橙红色范围内发光,发光效率也超过20%
团队指出,可以再将硅量子点与其他材料层结合,用铟锡氧化物玻璃基板、铝膜制造出新型LED,科学家也希望未来能提高LED性能,提高发光效率并开发橙红色以外的颜色版本。
预期未来,团队认为开发方法也可以应用在其他可以提取出二氧化硅的植物,例如甘蔗、竹子、小麦、大麦,认为这些天然植物及废弃物也有机会转化成无毒光电组件,最终让这种环保方法商业化。
(首图来源:pixabay)