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Keywords:

  • Fluoreszenz;
  • Graphen;
  • Kohlenstoff;
  • Nanopartikel;
  • Nanotechnologie

Abstract

Wie ihre wohlbekannten älteren Verwandten, die Fullerene, Kohlenstoff-Nanoröhren und Graphen, inspiriert auch die jüngste Form von Nanokohlenstoff, nämlich Kohlenstoff-Nanopunkte, zu intensiven Forschungsaktivitäten. Insbesondere die oberflächenpassivierten, kohlenstoffhaltigen Quantenpunkte, so genannte C-Punkte, zeigen einige der positiven Eigenschaften der herkömmlichen Quantenpunkte auf Halbleiterbasis (d. h. größen- und wellenlängenabhängige Lumineszenzemission, Beständigkeit gegen Photobleichen, einfache Biokonjugation), ohne dass Nachteile wie eine intrinsische Toxizität oder seltene Elemente damit verbunden wären, und zudem werden rigorose, mühselige, kostspielige oder ineffiziente Herstellungsschritte vermieden. C-Punkte können tatsächlich kostengünstig und in großem Maßstab auf nachhaltige Weise (oftmals unter Verwendung von einstufigen Synthesen und wenn möglich aus Biomasseabfällen) hergestellt werden, wobei eine Vielzahl an Vorgehensweisen vom einfachen Abbrennen einer Kerze über In-situ-Dehydratisierungsreaktionen bis hin zu Laserablationsverfahren möglich sind. In diesem Aufsatz fassen wir aktuelle Fortschritte in der Synthese und Charakterisierung von C-Punkten zusammen. Wir stellen Überlegungen zur zukünftigen Gestaltung dieses Gebiets vor und diskutieren einige äußerst vielversprechende Entwicklungen für die mögliche Nutzung dieser zukunftsträchtigen Nanokohlenstoffklasse in Bereichen wie Energieumwandlung/Speicherung, Bio-Imaging, Wirkstofffreisetzung, Sensorik, Diagnostik und Kompositmaterialien.