Die sleutelverskil tussen koolstofkolle en kwantumkolle is dat koolstofkolle klein koolstofnanopartikels is, terwyl kwantumkolletjies klein halfgeleierdeeltjies is.
Beide koolstofkolle en kwantumkolle val onder die veld van kwantummeganika. Dit is klein nanoskaal deeltjies.
Wat is koolstofkolletjies?
Koolstofkolletjies is klein koolstofnanodeeltjies wat een of ander vorm van oppervlakpassivering het. Hul grootte is minder as 10 nm. Hierdie kolletjies is vir die eerste keer in 2004 per ongeluk ontdek deur die suiwering van enkelwandige koolstofnanobuise.
Die eienskappe van koolstofkolle hang uitsluitlik af van hul strukture en samestellings. Meeste van die tye verleen baie karboksieldele op die koolstofkolletjies se oppervlak 'n uitstekende oplosbaarheid in water en bioversoenbaarheid. Hierdie dele is geneig om die koolstofkolletjies te laat dien as protongeleidende nanopartikels. Boonop is hierdie deeltjies geskik vir chemiese modifikasie en oppervlakpassivering saam met verskeie organiese, polimeriese, anorganiese of biologiese materiale.
Daar is twee metodes van sintese van koolstofkolle. Die twee is die "top-down" metode en die "bottom-up" metode. Ons kan die produksie van die koolstofkolle deur hierdie prosesse bereik deur chemiese, elektrochemiese en fisiese tegnieke.
Figuur 01: Koolstofkolletjies voorberei uit verskillende bronne
Die “top-down”-metode behels die afbreek van groot koolstofstrukture (bv. grafiet, koolstofnanobuise en nanodiamant) in koolstofkolle met die gebruik van laserablasie, boogontlading en elektrochemiese metode.
Die “onder-na-bo”-metode van koolstofkolproduksie behels klein voorlopers soos koolhidrate, sitraat en polimeer silika-nanosamestellings. Hierdie bronne ondergaan hidrotermiese/solvotermiese behandeling, ondersteunde sintetiese en mikrogolf sintetiese roetes.
Wat is Quantum Dots?
Kwantumkolletjies is klein halfgeleierdeeltjies op die nanometerskaal, met optiese en elektroniese eienskappe wat volgens kwantummeganika van groot deeltjies verskil. As ons kwantumpunte deur beligting onder UV-lig waarneem, is 'n elektron in die kwantumkol geneig om opgewonde te raak in 'n toestand met hoër energie. Hierdie proses stem ooreen met die oorgang van 'n elektron van die valansband na die geleidingsband wanneer dit die halfgeleidende kwantumpunt betref. Dan kan die opgewonde elektron terugval in die valensband deur die vrystelling van sy energie deur die uitstraling van lig. Hierdie liguitstraling word fotoluminessensie genoem, en ons kan dit soos volg illustreer:
Figuur 02: Fotoluminessensie van kwantumkolle wat verskillende kleure gee van kwantumkolletjies met verskillende groottes
Gewoonlik is die eienskappe van kwantumpunte intermediêr tot dié van grootmaat halfgeleiers en diskrete atome of molekules. Boonop verander die opto-elektroniese eienskappe van kwantumkolle as 'n funksie van beide grootte en vorm. Tipies straal groot kwantumkolle lang golflengtes uit, en die uitgestraalde kleure van hierdie kwantumkolle wissel van oranje tot rooi. Daarteenoor is klein kwantumkolletjies geneig om korter golflengtes uit te straal wat aanleiding gee tot kleure soos blou en groen. Ons kan egter waarneem dat die kleur kan wissel na gelang van die presiese samestelling van die kwantumkol.
Die belangrikste toepassings van kwantumkolle sluit in enkel-elektron-transistor-vervaardiging, sonselproduksie, LED's-produksie, enkel-fotonbronne, kwantumberekening, selbiologie-navorsing, mikroskopie en mediese beeldvorming..
Wat is die verskil tussen koolstofkolle en kwantumkolle?
Die sleutelverskil tussen koolstofkolletjies en kwantumkolletjies is dat koolstofkolletjies klein koolstofnanopartikels is, terwyl kwantumkolletjies klein halfgeleierdeeltjies is. Koolstofkolle word gebruik in biobeelding, waarneming, geneesmiddelaflewering, katalise, optronika, ens., terwyl kwantumkolletjies gebruik word in enkel-elektron transistor vervaardiging, sonselproduksie, LED's produksie, enkel-foton bronne, kwantum rekenaar, selbiologie navorsing, mikroskopie en mediese beelding.
Die volgende infografika lys die verskille tussen koolstofkolle en kwantumkolle in tabelvorm.
Opsomming – Koolstofpunte vs kwantumpunte
Koolstofkolle en kwantumkolle val onder die veld van kwantummeganika. Dit is klein nanoskaal deeltjies. Die belangrikste verskil tussen koolstofkolle en kwantumkolle is dat koolstofkolle klein koolstofnanopartikels is, terwyl kwantumkolletjies klein halfgeleierdeeltjies is.
