從電視、太陽能電池、到尖端的癌症治療，量子點開始在諸多領域展現其獨特的潛力。但是談到大規模製造，還是會引發一些與環境有關的問題。有趣的是，在2022 年1 月28 日出版的《ACS 可持續化學與工程》雜誌上，日本廣島大學的一支科學家團隊，正巧介紹了一種使用廢棄稻殼來生產首個矽量子點LED 燈的環保創舉。

（來自：American Chemical Society）

研究一作、該校化學教授Ken-ichi Saitow 表示：典型的量子點技術，通常涉及鎘、鉛等重金屬。而他們提出的新製造工藝，則最大限度地減少了這方面的顧慮。

之所以選擇矽量子點方案，主要是該路線能夠避開重金屬、輔以一些其它益處。比如更高的工作溫度和穩定性，使之成為了量子計算的有力候選之一。此外無毒的特性，也意味著它很適合醫療應用。

這項研究旨在開發一種利用廢料的新型矽量子點工藝，而全球每年的稻殼廢料在1 億噸左右—— 它們顯然是矽元素的一個有趣來源。

為了利用稻殼廢料中的矽元素，科學家們提出了一種新穎的方法。先是將它們碾磨並燃燒掉有機化合物，以提取二氧化矽粉末，然後在爐中加熱。

（來自：Hiroshima University）

接著將純化二氧化矽粉末打成更小的顆粒，並添加到溶劑中，以將其表面“化學官能化”（chemically functionalize），繼而得到大小約3nm 的矽量子點。

最後將這一層與其它材料相結合，比如用作陽極的銦錫氧化物玻璃基板/ 用作陰極的鋁膜，便可製成最終的矽量子點LED 燈（橙紅光譜）。

在此基礎上，研究團隊希望進一步提升LED 的性能/ 發光效率、並開發橙紅色之外的顏色版本，此外還可想像將這項技術用於小麥、大麥等草本植物的廢料處理上。

有關這項研究的詳情，已經發表在近期出版的《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》雜誌上，原標題為《Orange–Red Si Quantum Dot LEDs from Recycled Rice Husks》。