化学新闻

2023年诺贝尔化学奖

作者:石油醚

导读:

今年的诺贝尔化学奖于10月4日17点45分在瑞典首都斯德哥尔摩瑞典皇家科学院揭晓,诺贝尔奖委员会将今年的诺贝尔化学奖授予美国科学家Moungi G. Bawendi、Louis E. Brus、Alexei I. Ekimov,获奖理由:因“发现和发展量子点”方面所做出的研究贡献(for the discovery and synthesis of quantum dots)” (图 1)。

图 1  2023年诺贝尔化学奖得主

获奖理由

量子点又称为半导体荧光纳米晶,主要是由II-VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)和III-V族元素(如InP、InAs等)组 成的纳米颗粒,粒径一般小于20纳米。由于具有尺寸限域、量子限域、宏观量子隧道、表面等多个效应,展现出许多不同于宏观物质的光学及物理特性,因而在光学、电学、磁介质、催化、医药、生命科学、功能材料等领域具有极为广阔的应用前景。量子点由于电子-空穴被量子限域,连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构,受激后可以发射不同波长的荧光,并具有独特优异的发光特性,因而成为新一代荧光材料(图2)。

图 2  2023年诺贝尔化学奖(图片来源于诺奖网站)

在 20 世纪 80 年代初,Alexei Ekimov 成功地在有色玻璃中创造了依赖尺寸的的量子效应。颜色来自氯化铜纳米颗粒,Alexei Ekimov证明颗粒大小可以通过量子效应影响玻璃的颜色。

几年后, Louis Brus成为世界上第一位证明流体中自由漂浮的粒子的尺寸依赖性量子效应的科学家。

1993 年,Moungi Bawendi 彻底改变了量子点的化学生产方式,产生了近乎完美的粒子。

现在,量子点照亮了基于 QLED 技术的计算机显示器和电视屏幕。 此外,其还为一些 LED 灯的光线增添了细微差别,生物化学家和医生使用它们来绘制生物组织图。

量子点正在为人类带来最大的福祉。目前,研究人员相信,未来它们可以为柔性电子产品、微型传感器、更薄的太阳能电池和加密量子通信做出更大的贡献。

相关链接

Press release: The Nobel Prize in Chemistry 2023

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