پوسته بیرونی برنج ( پوشش حمایتی هسته های برنج)، که بیش از 20 درصد وزن خالص آن را شامل می شود ، محصولی فرعی از آسیاب برنج می‌باشد. این ضایعات کشاورزی حجم خالصی در حدود 120 میلیون تن را در بر می گیرند و به همین خاطر محققان به دنبال کشف روشی برای استفاده از این توده زیستی غنی از سیلیکا برای سنتز مواد با ارزش بودند.

به علت غلظت بالای سیلیکا در پوسته برنج ، بیشتر تحقیقات امروزی بر روی آماده سازی مواد بر پایه سلیکون تمرکز می‌کنند که کاربردهای گسترده ای در زمینه‌های جذب ، کاتالیز، ذخیره سازی انرژی و غیره ارائه می دهد. دکترلویی سان ، دانشیارانستیتو علوم مواد در دانشگاه کنتیکت ،اینگونه توضیح داد: " اشاره به این مطلب ارزشمند است که مقادیر زیادی ترکیبات ارگانیک در پوسته برنج وجود دارد که به طور معمول طی آماده سازی این مواد سیلیکا به هدر می رود".

سان و همکارانش یک روش پیشرفته برای استفاده گسترده از پوسته برنج در آخرین کارشان توسعه دادند. آنها نقاط کوانتومی گرافنی( GQDs ) با کیفیت بالا  از ترکیبات آلی پوسته برنج ساختند  و به طور همزمان نانو ذرات سیلیکای مزوپور( نانوذرات سیلیکای مزومتخلخل) با یک حجم سطحی بالا از محتوی غیرارگانیک بدست آوردند.

 

استفاده جامع از پوسته برنج برای نقاط کوانتومی گرافنی با کیفیت بالا و نانو ذرات سیلیکای مزوپور

 

تیم یافته هایشان را در 28 دسامبر 2015 در نسخه  انلاینACSگزارش داند( "مقیاس وسیع و قابل کنترل سنتز نقاط کوانتومی از توده زیستی پوسته برنج: یک استراتژی جامع کاربرد")

این کار یک تلاش جمعی با کار دکتر زین زانگ در دانشگاه تکنولوژی گوانگدانگ ، گروه دکتر بین لوئیس و گروه دکتر یوهواونگس در دانشگاه لنزهو ، دکتر ویکسینگ ونگ در دانشگاه تکنولوژی جنوب چین ، همچنین گروه دکتر استیون ال. سوبس در دانشگاه کنتیکت بود.

بر اساس یادداشتهای سان ، آماده سازی نقاط کوانتومی گرافنی معمولا بر اساس یک روش پایین به بالا یا بالا به پایین است. در ادامه کارشان، تیم یک روش جدیدی با ترکیبی ازمزیت‌های هر دو روش بالا ارائه دادند.

سان گفت: "این یک روش کلیدی برای استفاده از پوسته برنج به عنوان ماده خام برای بدست آوردن نقاط کوانتومی گرافنی با کیفیت بالا است. به علاوه در حین ساخت نقاط کوانتومی با بازده بالا ، به طور همزمان نانو ذرات با ارزش سیلیکای مزوپور از ترکیبات پوسته برنج سنتز کردیم و بنابراین ، این کار یک استفاده جامع و کاملی از پوسته برنج ارائه می‌دهد."

 

نقاط کوانتومی آماده شده تیم از پوسته برنج،  زمان تاباندان یک لامپ فرابنفش، نور آبی روشن ساطع می‌کنند. آنها همچنین بعضی رفتارهای فتولومینسنس بی نظیری از خود نشان دادند.

دکتر زلفنگ ونگ اولین نویسنده این کار می گوید: " ما ویژگی‌های فتولومینسنس‌ نقاط کوانتومی گرافنی  استخراج شده از پوسته برنجمان  ( RH-GQDs )را برای استفاده بیشترشان در آینده بررسی کردیم.ما دریافتیم که تشعشع نقاط کوانتومی شدیدا وابسته به دمای محیط، طول موج تحریک، همچنین اندازه جانبی دارد. این ویژگی‌های بی نظیر به ما فرصت‌های زیادی برای تنظیم تابش RH-GQD برای استفاده‌های مختلف در آینده  را فراهم می‌کند."

ایشان افزودند که تیم فعالیت‌های زیستی GQD-RHرا تایید کرده‌اند. بنابراین، محققان انتظار دارند که این نقاط کوانتومی گرافنی  برای کاربردهای پزشکی همچون تصویر برداری زیستی و پروبهای زیستی بسیار مناسب باشند.

منبع: nanowerk

مترجم: ترکان رضایی

 

قابل توجه سایتهای فارسی زبان: هر گونه کپی برداری از مطلب، بدون درج لینک منبع جایز نیست.