石墨量子点实现：用于创新生物传感器开发及多样化应用
量子物理
2025-09-26 v1 新兴技术
原子与分子团簇
摘要
本文探讨了量子点 (QD)，其作为微型半导体结构，因量子约束效应表现出显著的光学与电性质。传统的量子点如 CdTe 已被广泛研究，但常存在毒性和稳定性问题。石墨量子点 (GQD) 作为传统量子点的安全且更稳定的替代方案正逐渐被引入。GQD 由含氮六边形晶格碳原子构成，具有独特的电子与光学性质，使其成为生物医学、电子和能源存储应用的有前景的候选材料。GQD 的合成方法（自上而下与自下而上），相较于标准量子点具有更好的光稳定性、良好的生物相容性以及可调谐的带隙。鉴于其低毒性、高灵敏度和经济实惠，GQD 非常适用于敏感生物传感、实时食品安全监测和智能包装等实际应用，这些应用对于减少粮食谷物浪费具有重要意义。这凸显了 GQD 在推动纳米技术发展中的重要作用，并为生物传感、食品安全、环境监测及未来量子电子学的创新解决方案铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2509.20547,
title = {Realization of Graphene Quantum Dots for Innovative Biosensor Development and Diverse Applications},
author = {Kumar Gautam and Kumar Shubham and Hitesh Sharma and Divya Punia and Ajay K Sharma and Namisha Gupta and Varun Rathor and Vishakha Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20547},
year = {2025}
}