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공기청정기용 헤파필터 폐기물을 이용하여 용매열합성법으로 탄소점을 제작하고. 제작되어진 탄소점의화학적 특성, 입자의 크기 및 형상, 입자 표면의 화학적 상태, 형광특성에 대하여 분석하였다. 전계 방사형투과전자현미경을 이용하여 입자의 크기 및 형상을 확인하였으며, 푸리에 변환 적외선 분광기를 통하여탄소점의 표면의 화학적 작용기에 대하여 분석하였다. 그리고 X-선 광전자 분광기를 이용하여 탄소점의표면 및 계면의 전자구조를 확인하였다. 에틸 알코올을 용매로 사용한 탄소점은 370 nm의 여기하에 452 nm의 중심파장을 가지는 시안색의 형광을 발광하는 것을 확인하였다. 버려지는 헤파필터와 미세먼지를탄소원으로 이용하여 탄소점의 제작이 가능하다는 것을 규명하였으며, 이러한 탄소점의 우수한 특성은LED의 연색성 개선, 태양전지 효율 향상, 지문 검출, 위 · 변조 방지용으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.
Carbon dots were synthesized using a solvothermal method with a HEPA filter/fine dust as carbon sources. The chemical structure, particle size, surface chemical ligand, electronic structure and luminescent characteristics of the carbon dots were analyzed using transmission electron microscopy. Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and photoluminescence measurements, respectively. The photoluminescence spectrum of the carbon dots showed a strong cyan fluorescence around 452 nm under 370 nm excitation. Thus, high-efficiency carbon quantum dots using discarded fine dust can be developed, and the developed quantum carbon dots may be a good candidate for potential applications in the fields of LED color rendering improvement, fingerprint detection and anti-counterfeiting.
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Carbon dot, Solvothermal method, HEPA filter, Fine dust
