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自上而下法是通過(guò)簡(jiǎn)單的物理化學(xué)作用,進(jìn)行熱解和機(jī)械剝離塊狀石墨,得到尺寸較小的GQDs,是最常用的制備方法,比如改進(jìn)的Hummers法、水熱合成法、等離子體刻蝕法、電化學(xué)法、微波和超聲輔助法等。自上而下制備GQDs的方法具有原料便宜易得,制備工藝簡(jiǎn)便易行,并且能夠進(jìn)行大規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)此方法所得的GQDs邊緣上含有豐富的含氧官能團(tuán),石墨烯涂料,具有良好的溶解性,同時(shí)也有利于其進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)修飾,但是這種方法也存在很多不足,比如制備生產(chǎn)過(guò)程中需要特殊的儀器設(shè)備,生產(chǎn)石墨烯涂料,生產(chǎn)環(huán)境比較苛刻,銷售石墨烯涂料,且所得到的GQDs產(chǎn)率很低,碳環(huán)表面被大量含氧官能團(tuán)修飾,破壞了六元環(huán)結(jié)構(gòu),自上而下的制備過(guò)程中不容易進(jìn)行有效控制,最終得到的GQDs形貌和尺寸分布不穩(wěn)定。

容易實(shí)現(xiàn)表面功能化,可穩(wěn)定分散于常見,滿足材料低成本加工處理的需求。這將為電子學(xué)、光電學(xué)和電磁學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化,其能夠應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、電子設(shè)備、光學(xué)染料、生物標(biāo)記和復(fù)合微粒系統(tǒng)等方面,由于其能實(shí)現(xiàn)單分子傳感器,也可能催生超小型晶體管或是利用半導(dǎo)體激光器所進(jìn)行的芯片上通訊,用來(lái)制作化學(xué)傳感器、太陽(yáng)能電池、醫(yī)療成像裝置或是納米級(jí)電路等等。


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