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水稻研究生朱一凡拥有一瓶光敏半导体量子点。摄影:Jeff Fitlow莱斯大学的科学家们计划利用太阳能利用光敏量子点(微观半导体粒子)作为催化剂来制造功能性合成聚合物。发光点只有几纳米宽,但由于其独特的光学和电子特性而具有高度可调性。它们开始出现在现代展示中,但也适用于工业化学。材料科学家Eilaf Egap的莱斯实验室专注于后者,展示了一种稳定而经济的方法,通过光控原子转移自由基聚合制备聚合物。该方法可以取代目前用于制造甲基丙烯酸酯(通常在塑料中),苯乙烯和嵌段共聚物之类的分子催化剂或昂贵的过渡金属。 Egap,Rice博士后研究员,主要作者黄一鸣和研究生朱一凡的作品详见美国化学学会期刊ACS Macro Letters。该实验室使用各种光源,包括太阳甚至家用灯,来照亮分散的硒化镉量子点的溶液。这引入了基于溴化物的引发剂产生的自由基原子,其反过来触发溶液中的丙烯酸酯单体连接。因为在Egap实验室中测试的单体不能终止链的传播,所以该过程称为活性聚合。 “它将继续运行,直到它消耗所有单体或你决定终止,”Egap说。 Egap是材料科学和纳米工程以及化学和生物分子工程的助理教授,他说,量子点聚合有望实现复杂聚合物的高度可控生长。 “这就是美丽,如果你有单体A,你想按特定顺序加入单体B和C,你可以这样做,”她说。 “在随机聚合中,它们将沿着聚合物主链随机分散。 “这里的含义 - 以及我们更广泛目标的一部分 - 是我们可以在许多应用中以受控和周期性的方式合成有机 - 无机混合结构,”Egap说。她预计这一过程也可能导致新型聚合物的发现。一种可能是具有附着的半导体聚合物的量子点光催化剂,其将简化太阳能电池和其他装置的制造。 “这些也可能与发光二极管,磁电子和生物成像有关,”她说。 “我们可以一下子全部成长。这就是梦想,我认为我们已经触手可及。“出版物:Yiming Huang,等人,”半导体量子点作为受控光介导自由基聚合的光催化剂“,ACS Macro Lett。,2018,7,pp 184-189 ; DOI:10.1021 / acsmacrolett.7b00968资料来源: