铣削将谷物与果壳分开，每年在全球产生约1亿吨稻壳浪费。搜索可扩展方法来制造量子点的科学家已经开发了一种回收稻壳来创建第一个硅量子点（QD）LED光的方法。他们的新方法将农业废物转变为以低成本，环保的方式变成最先进的发光二极管。
广岛大学自然科学基础研究与发展中心的研究团队于2022年1月28日在《欧洲杯线上买球美国化学学会杂志》上发布了他们的发现ACS可持续化学与工程。
“由于典型的QD通常涉及有毒物质，例如镉，铅或其他重金属，因此在使用纳米材料时经常考虑环境问题。我们提出的QD的过程和制造方法可以最大程度地减少这些关注点，”欧洲杯足球竞彩广岛大学的首席研究作者兼化学教授肯·奇·塞托（Ken-ichi Saitow）说。
由于在1950年代发现了多孔硅（SI），因此科学家们探索了其在锂离子电池，发光材料，生物医学传感器和药物输送系统中的应用中的用途。欧洲杯足球竞彩Si在本质上存在无毒，并且具有丰富的光致发光特性，这是由于其微观（量子尺寸）的点结构所致，可作为半导体。
研究人员意识到围绕当前量子点的环境问题，着手寻找一种制造具有积极环境影响的量子点的新方法。事实证明，垃圾稻壳是高纯二氧化硅的绝佳来源（Sio2）和增值的Si粉。
该团队结合了铣削，热处理和化学蚀刻的组合来处理稻壳二氧化硅：首先，他们铣削了稻壳和提取二氧化硅（Sio2）粉末通过燃烧有机稻壳的有机化合物。其次，他们在电炉中加热了所得的二氧化硅粉，以通过还原反应获得Si粉末。第三，该产物是纯化的Si粉末，通过化学蚀刻将其进一步降低至3纳米。最后，其表面化学功能化，以实现高化学稳定性和溶剂中的高色散性，具有3 nm的晶体颗粒，可产生在橙红色范围内轻度的SIQD，高发光效率超过20％。欧洲杯猜球平台
“这是第一个开发从废稻壳中发展LED的研究，”塞托（Saitow）说，他补充说，硅的无毒质量使它们成为当前半导体量子点的吸引人替代品。
“目前的方法成为一种从天然产品开发环保量子点LED的崇高方法，”他说。
LED作为一系列材料层组装。LED阳极是吲哚锡氧化物（ITO）玻璃底物。它是电力的良好导体，同时足够透明，可以发射光。将其他层旋转到ITO玻璃上，包括SIQD层。该材料用铝制薄膜阴极封顶。
该团队开发的化学合成方法使他们能够评估SIQD发光二极管的光学和光电特性，包括结构，合成产量和SIO的特性2以及Si Powders和Siqds。
“通过从浓厚的果壳中合成高收益SIQD并将其分散在有机溶剂中，有一天，这些过程有可能像其他高产化学过程一样大规模实施，”赛托说。
团队的下一步包括在SIQD和LED中开发更高的效率发光。他们还将探索生产SIQD LED的可能性，而不是刚刚创建的橙红色。展望未来，科学家建议他们开发的方法可以应用于其他植物，例如甘蔗，小麦，大麦或草，这些植物包含Sio2。
这些天然产物及其废物可能具有转化为无毒光电设备的潜力。最终，科学家们希望看到这种环保方法的商业化，以从稻壳废物中创建发光设备。
研究团队的其他成员，也来自广岛大学，包括Honoka Ueda，Shiho Terada和Taisei Ono。
这项研究由日本科学促进学会（JSP）的下一代世界领先的研究人员资助，JSP的科学研究赠款，日本科学技术机构的Presto结构控制和功能计划，欧洲杯线上买球和日本Keirin Autorace Foundation（JKA）。
来源：https://www.hiroshima-u.ac.jp/en