蹭一波熱點，引文“北京時間10月4日17時45分許，瑞典h家科學院宣布，將2023年諾貝爾化學獎授予美國麻省理工學院教授蒙吉·g·巴文迪(moungi g. bawendi)、美國哥倫比亞大學教授路易斯·e·布魯斯(louis e. brus）和美國納米晶體技術公司前科學家阿列克謝·伊基莫夫(alexei ekimov)，以表彰他們在發現和合成量子點（quantum dots）方面作出的貢獻?！毕挛氖菍α孔狱c材料在不同離子濃度下的穩定性的評估。
量子點（quantum dot）又稱為半導體納米晶體，由數百或者數千原子組成的直徑小于20nm(納米,10-9米)的晶體顆粒。最常見的量子點由ii - vii族、iii - vi族或i - iii - vii族元素組成。量子點具有光學性能，其中之一便是不同尺寸的量子點會發出不同顏色的光，其發光顏色可以覆蓋從藍光到紅光的整個可見區，具有色純度高、壽命長、穩定性好、可定制顏色等特點。事實上，量子點技術早已在顯示產業應用落地。并且，顯示只能算量子點技術應用的一道“開胃菜”，未來，生物成像、傳感器、太陽能電池、載藥等都將成為量子點技術的應用落地場景。通常，制造量子點的材料是有毒的硫化鎘，而鎘制造的量子點的商業應用前景不廣。但是碳量子點的出現讓量子點的應用場景一下子開闊了起來，而且拓寬了我們對碳這種元素的認識。碳量子點是2004年才被發現的物質，發現者是南卡羅萊納大學的一位叫做 xiaoyou xu 的華裔化學家。
合成cqds的方法有很多，包括常見的溶劑熱合成法，微波合成法，化學氧化法，模板法等。研究人員使用溶劑熱合成法合成cqds材料，并通過lumisizer®分散體分析儀分析所得分散液材料的穩定性。合成：首先，將購自sigma aldrich的0.2g d-(+)-木糖(c5h10o5)溶解于20ml去離子水中；然后將溶液轉移至聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓釜中。將所得溶液在200℃下加熱6h，然后冷卻至室溫，以10000r/min離心30min，沉淀出固體黑碳顆粒。然后使用孔徑為 0.2 μm 的標準注射器過濾器過濾含有熒光 cqd 的上清液，即得到cqds樣品。
為探究cqd在不同離子濃度下的穩定性，分別準備以下4種樣品：新鮮合成的 cqd、再分散在去離子水中的cqd、再分散在api鹽水（8 wt% nacl and 2 wt% cacl2）中的cqd以及通過層析柱實驗收集的cqd樣品（effluent sample）。
穩定性表征：
通過記錄穿過樣品的近紅外光(nir)的傳輸來表征幾種cqd懸浮液對高鹽度的穩定性，樣品由lumisizer® 611離心分析。將懸浮液（0.5 ml）填充到光程為 2 mm 的pa管中，然后以2800 rpm（光因子 1、40 °c、865 nm nir）離心約 47 分鐘，相當于自然存放32天。通過“stability analysis”和“front tracking analysis”功能模塊計算cqd的不穩定指數和沉降速度。值得注意的是，在近紅外光下，量子點激發發射不會給檢測到的光傳輸帶來誤差，因為當激發波長高于460 nm時，熒光強度可以忽略不計。
通過 lumisizer® 對四種類型的樣品進行了穩定性分析。圖a至圖c的結果表明，所有檢測的樣品都是穩定的并且不穩定指數較低。相應地，透光率曲線顯示所有樣本隨時間的變化可以忽略不計。在圖a中，分散在api鹽水中的cqd在以2800rpm的轉速離心47分鐘后僅表現出不穩定指數的小幅增加，相當于實時32天。合成后原始cqd的不穩定指數也很小，但仍比api鹽水中的不穩定指數高很多。這意味著，與分散在去離子水中的cqd的穩定性指數（具有第二高的不穩定指數（圖b）和最高的沉降速度（圖c））相比，離子（na+和 ca2+）實際上促進了cqd分散在api鹽水中的穩定性并產生z低的不穩定指數和沉降速度。流過層析柱的多孔介質稍微增加了cqd的不穩定指數，但它仍然保持了良好的穩定性，如圖c中的低沉降速度所示。