从豆浆中煮沸电催化纳米点

水溶性,氮掺杂荧光碳纳米点(FCNs)都是通过加热豆浆制成的。中国科学家说,这种廉价而绿色的方法产生了一种适用于生物成像应用的碳纳米材料,并且已经显示出作为电催化剂的前景。

已经有几次成功的演示使用天然生物质作为生产纳米材料的前体。在这些努力的鼓舞下,Shaojun董和中国科学院的同事们已经开发出一种更简单、省时的方法来制备双功能纳米材料,只用大豆,只需3小时。

由于大豆含有天然的糖、蛋白质和脂类,因此富含碳、氧和氮。该团队使用一台国产豆浆机,将咖啡豆转化为豆浆,然后将溶液加热到180°C,形成氮掺杂纳米点。在这一步处理过程中,牛奶同时经历碳化、表面功能化和掺杂。

这是这是一种真正环保的碳纳米点合成工艺。玉林邓来自美国佐治亚理工学院。“这个过程中使用的唯一化学物质是豆浆,这是一种天然产品。这项技术也可以很容易地扩大规模,这项研究为工业生产环保碳纳米材料提供了一个很好的机会,”他补充说。

所得到的碳纳米点具有良好的水溶性和有趣的光致发光特性,是潜在生物成像应用的理想选择。Dong还进一步测试了FCNs对氧还原反应(ORR)的电催化活性。盖瑞贝克来自美国密苏里-哥伦比亚大学的教授说:这些碳纳米点的一个特别显著的方面是,它们显然对ORR表现出良好的电催化活性,这意味着这些纳米材料有一个相对未开发的途径。”

Dong解释说,这种方法已经提供了高纯度和节省时间,但“预计其他天然来源也可以用于合成fns”。对于Dong来说,还有更多的挑战需要克服,包括开发一种更有效的方法来生产高质量的fcn,显示更高的量子产量。