GSアライアンス株式会社がグラフェン量子ドットとシリカ系無機材料の複合体材料を作り、耐光性、耐熱性の向上に成功

2019-10-23 10:45

GSアライアンス株式会社(Green Science Alliance Co., Ltd.：環境、エネルギー分野の先端材料を研究開発、製造販売する化学会社／冨士色素株式会社グループ／本社：兵庫県川西市)は、自社で製造販売しているグラフェン量子ドットとシリカ系無機材料と複合化させて、耐光性、耐熱性を向上させた複合体材料を作りました。
この技術により、量子ドットの最大の弱点である耐光性と耐熱性の向上に成功したことになります。

量子ドット(Quantum Dot)とは、量子化学、量子力学に従う光学特性を持つナノスケールの超微細結晶である最先端材料です。量子ドットの大きさは通常0.5 - 9nmの直径というものすごく小さい構造体で、1個あたりの原子、分子数は10 - 1,000個といわれており、人工原子とも言われています。ナノ結晶のサイズによってバンドギャップを調節することが可能であるため、粒径に依存した特徴的な発光特性を持ちます。そうなるとサイズを変化せることにより発光波長が調整可能で、固体の蛍光体と比較してスペクトルの半値幅が狭いという特徴があります。高い量子効率を持ち、幅広い波長を吸収することもできます。

量子ドットの発色は明るく、鮮やかに広範囲の波長の光が発光可能なうえに、高効率、長寿命、高い減衰係数を有するために、以下に示すように様々な用途で応用が期待されています。

1.　量子ドット太陽電池
2.　量子ドットディスプレイ
3.　生体イメージング、バイオマーカー、医療画像装置(がん細胞のイメージング、たんぱく質の分析、細胞の追跡など)
4.　量子コンピューター
5.　セキュリティタグ、セキュリティインク、偽造防止
6.　量子ドットレーザー
7.　トランジスタ
8.　フォトニック結晶
9.　LED
10. 高密度固体メモリー
11. 熱電材料
12. 人工光合成

GSアライアンス株式会社は各種の量子ドットを既に合成販売しており(InP/ZnS量子ドットなどの半導体系量子ドット、ペロブスカイト量子ドット、シリコン量子ドット、グラフェン量子ドット、炭素量子ドット、PbS量子ドット、三元系量子ドットなど)、この度は、グラフェン量子ドットとシリカ系無機材料を複合化させ、耐光性、耐熱性の向上に成功しました。
今後、その他の量子ドットと無機材料との複合化も試みる可能性もあります。