onghun Shin, Jintaek Park, Daesun Hyun, Junghee Yang and Hyoyoung Lee*New. J. Chem. Advanced Article, DOI: 10.1039/c4nj02299h 数～数十nmサイズのグラフェンはグラフェン量子ドット(GQD: Graphene quantum dots)と呼ばれ，量子閉じ込め効果を持つことから，光電池やバイオイメージングなど種々の光エレクトロニクス関連分野への応用が期待される材料です．数多くの作製方法が報告されていますが，いずれも強い酸を使ったり精製に手間や時間がかかったりするため，より迅速・簡便な方法が求められています．著者らは上図に示したような酸化グラフェン(GO: Graphene oxide)に金属フリーかつ中性の酸化剤である過硫酸カリウム(oxone)を作用させ，光照射または超音波処理を施すことでグラフェン量子ドットを作製できることを見出しました．過硫酸イオンから生成するヒドロキシルラジカルや硫酸ラジカルが汚水・汚物処理などに利用されている促進酸化法（AOP: Advanced oxidation process）ことなどから着想を得たようです．ある手法が実用から別分野の基礎研究に移行するケースもあるという良い例です．酸化処理後の溶液はGQDと原料であるGOの上下二層に分かれており，ろ別したあとの黄色いろ液に目的のGQDが含まれているので，これまでになく時間を大幅に短縮できる，環境負荷の小さい方法だといえます．また，超音波酸化のほうが光照射酸化よりも反応が速いため，大量合成に向いているのではないかと著者らは考えています．研究の背景やグラフェン量子ドットの他の作製方法に関する記述も多めなので，グラフェンについて初めて学ぶ人にとっても読みやすい論文ではないかと思います．グラフェン量子ドットの応用例：W. Kwon et al., Nano Lett. 2014,14,1306-1311.→光エレクトロニクスV. Gupta et al., J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9960-9963.→光電池S. Zhu et al., Chem. Commun. 2011, 47, 6858-6860.→バイオイメージング他のグラフェン量子ドットの作成方法：L.-L. Li et al., Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2971-2979.→マイクロ波照射による合成L. Lin et al., Chem. Commun. 2012, 48, 10177-10179.→カーボンナノチューブやグラファイトの剥離・粉砕J. Peng et al., Nano Lett. 2012, 12, 844-849.→カーボンファイバーを酸処理：化学的剥離形成法Y. Li et al., Adv. Mater. 2011, 23, 776-780.→電解合成D. Pan et al., Adv. Mater. 2010, 22, 734-738.→水熱合成M. Zhang et al., J. Mater. Chem. 2012, 22, 7461-7467.→電解合成，黄色発光Y. Dong et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52,7800-7804.→ボトムアップ法(シュウ酸とL-システインを前駆体としている)R. Liu et al., J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15221-15223.→ボトムアップ法(ヘキサ-ペリ-ヘキサベンゾコロネンを利用) 促進酸化法（AOP）についてW. H. Glaze et al., Ozone: Sci. Eng. 1987, 9, 335.