Графеновые квантовые точки: новые нанофонари для биоимиджинга, сенсоров, катализа и фотоэлектрических устройств

Подобно своим более известным предшественникам — люминесцентным углеродным точкам (C-dots), — графеновые квантовые точки, или графеновые квантовые диски (GQDs), вызвали огромный интерес благодаря превосходным химической инертности, биосовместимости и низкой токсичности. Кроме того, GQDs, состоящие из одного атомного слоя графита нанометрового размера, обладают выдающимися свойствами графена, включая большую удельную поверхность, большой диаметр и улучшенную функционализацию поверхности посредством π–π-сопряжения и поверхностных групп. Благодаря графеновой структуре GQDs имеют ряд других особых физических свойств. Поэтому в течение последнего десятилетия исследования GQDs в области химии, физики, материаловедения, биологии и междисциплинарных наук активно развивались. В настоящей обзорной статье обсуждаются последние достижения в получении GQDs с акцентом на два основных подхода: «сверху вниз» и «снизу вверх». Особое внимание уделено перспективам и потенциальным применениям GQDs в биоимиджинге, электрохимических биосенсорах и катализе, а также, в частности, в фотоэлектрических устройствах, способных помочь решить обостряющиеся энергетические проблемы.