量子点

在本文中，作者开发出一种原位策略，即通过飞秒激光光化学合成出均匀地附着在激光还原氧化石墨烯(LRGO)上MXene量子点(MQDs)，其表现出优异的电化学电容和超高的透明度。

目前，激光诱导聚合物的石墨化是制备由石墨烯组成的导电结构的一种有效的合成方法，通常被称为激光诱导石墨烯(LIG)。通过简单地扫描激光束，这种导电结构可以直接在具有微米尺度分辨率的柔性聚合物上形成，从而可以快速制造柔性电子设备。当前各种聚合物前驱体已经被发现。其中，聚酰亚胺(PI)衍生的LIGs由于其相对较高的导电性而被广泛研究用于电子应用。最近的研究表明，使用飞秒激光脉冲可以从聚合物前驱体中得到高结晶、少层的石墨烯。比如，利用生物质和聚二甲基硅氧烷(PDMS)等前体就可以得到具有高电导率的LIG。

发明一种利用电子束照明开发石墨烯量子点的快速，简单和有效的技术是最近发表在Nanotheranostics杂志上的研究的主题。 研究：通过电子束照射制备的石墨烯量子点用于肿瘤的安全荧光成像。图片来源：Tayfun Ruzgar/Shutterstock.com…

由太阳能驱动的CO2还原转化为可持续的碳氢燃料，是缓解能源危机和全球变暖的一个极具前景的策略。近年来，科研人员一直致力于开发高效的可见光驱动催化剂，目前已有100多种类型的光催化剂用于CO2转化。然而，大多数的光催化剂在可见光下仅表现出有限的催化活性。较弱的光收集能力和低电子空穴分离效率，仍然是高效光催化剂设计中有待解决的重要问题。

釜山国立大学化学工程学院Yongchul G. Chung团队报道了利用微等离子体合成方法,在不同的酸性溶液中以壳聚糖为原料合成了禁带宽度可调的NGQDs。该NGQDs用于快速、灵敏、宽范围的pH传感，并通过PL光谱和详细的密度泛函理论(DFT)计算来探测NGQDs的能带结构，从而揭示其潜在的pH检测机制。PH传感的基本机制与NGQDs的−OH基团的质子化/去质子化有关，导致最大的pH相关发光峰随带隙的加宽或变窄而移动。

全北国立大学金勇珠团队报道了通过在蛋白质溶液中加入石墨烯量子点 (GQDs)，可以加速溶菌酶蛋白质的结晶过程。他们的 X 射线晶体结构分析表明，GQDs和溶菌酶之间的相互作用增强了蛋白质晶体的稳定性，降低了从随机卷曲位点获得的柔韧性参数，清楚地表明GQDs是理想的纳米材料成核剂，并表明GQDs可能与蛋白质结合，并在结晶过程中起关键作用。

基于此，香港大学Wallace C. H. Choy教授和南方科技大学徐保民教授首先提出使用新型咪唑功能化石墨烯量子点(I-GQDs)来修饰SnO2的ETL和基于甲酰胺碘化铅(FAPbI3)的钙钛矿之间的界面，实现了非常高的PCE(22.37%)，并提高了其稳定性。

基于此，香港大学Wallace C. H. Choy教授和南方科技大学徐保民教授首先提出使用新型咪唑功能化石墨烯量子点(I-GQDs)来修饰SnO2的ETL和基于甲酰胺碘化铅(FAPbI3)的钙钛矿之间的界面，实现了非常高的PCE(22.37%)，并提高了其稳定性。

基于此，南洋理工大学陈鹏教授合成了一种由负载在钛网 (TiM)上的三元镍钴磷化物(NiCo2P2)和GQDs组成的异质复合材料(NCP/G NSs)，可作为全解水的高性能双功能电催化剂，仅需119 mV的HER过电位即可达到100 mA cm-2的电流密度，创下历史新低。在碱性介质中，电流密度为10 mA cm-2时，全解水的工作电压为1.61 V，优于当前工业标准Pt/C-RuO2(1.73V)。

华东理工大学胡彦杰课题组构建了一类新型电催化剂，以柠檬酸铵为原料，通过水热法将N掺杂的石墨烯量子点(NGQDs)强耦合在Ni(Fe)OxHy纳米片阵列上。表面化学状态分析表明，NGQDs通过M-N-C键固定在Ni(Fe)OxHy上，这导致电子发生强烈的相互作用，产生更多的高价金属(Ni3+和Fe3+)，这些高活性金属中心位点可以有效地促进OER过程中的羟基化转变，从而极大程度地改善OER动力学。

将GQDs限制在蛋黄-壳结构内，可以缩短电子和离子传输的途径，提高硫的利用率并实现储能性能。Fe2O3核和SnO2壳均显示出与Li2S4、Li2S6和Li2S8 的强结合，这通过使用密度泛函理论计算得到验证。甜甜圈状GQD/Fe2O3@S@SnO2的锂硫电池在循环100次后显示出923mAhg–1的容量、约100%的库仑效率和重复测量后的可恢复倍率性能。构建的电池在45°C的高温下具有良好的耐受性。这些发现将使甜甜圈状蛋黄-壳设计能够广泛应用于开发其他新兴的高性能材料及其二次电池。

美国加州大学伯克利分校的Elton J. Cairns教授和韩国忠南国立大学Chunjoong Kim等人首次利用GQDs和氮功能化GQDs（NGQDs）直接装饰导电添加剂（即CB）和夹层（即CC夹层）来增强Li-S电池的性能。由于NGQDs具有更高的硫亲性，在Li-S电池中使用由NGQDs装饰的CB和CC提供了增强的电池性能。与使用未经处理的CB的电池相比，使用NGQD装饰的CB的硫电极表现出更高的容量保持率。