Graphen-Quantenpunkte: aufkommende Nanolichter für die Bioimaging, Sensoren, Katalyse und photovoltaische Geräte

Ähnlich wie die beliebten älteren Verwandten, lumineszierende Kohlenstoffpunkte (C-Punkte), haben Graphen-Quantenpunkte oder Graphen-Quantenplatten (GQDs) aufgrund ihrer Überlegenheit in chemischer Inertheit, Biokompatibilität und niedriger Toxizität enorme Aufregung erzeugt. Darüber hinaus haben GQDs, die aus einer einzelnen atomaren Schicht von nanoskaligem Graphit bestehen, die hervorragenden Eigenschaften von Graphen, wie hohe Oberfläche, großen Durchmesser und bessere Oberflächenverknüpfung unter Verwendung von π-π-Konjugation und Oberflächen-Gruppen. Aufgrund der Struktur von Graphen haben GQDs einige andere besondere physikalische Eigenschaften. Daher sind Studien zu GQDs in den Bereichen Chemie, Physik, Materialien, Biologie und interdisziplinäre Wissenschaft im vergangenen Jahrzehnt in vollem Gange. In diesem Fachartikel werden aktuelle Entwicklungen in der Vorbereitung von GQDs diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf den beiden Hauptansätzen (Top-Down und Bottom-Up) liegt. Der Schwerpunkt liegt auf ihrer zukünftigen und potenziellen Entwicklung in der Bioimaging, elektrochemischen Biosensoren und Katalyse sowie speziell in photovoltaischen Geräten, die zunehmend ernsthaftere Energieprobleme lösen können.