Atıklardan karbon kuantum nokta eldesi ve çevresel etkilerinin yaşam döngüsü değerlendirmesi yaklaşımıyla belirlenmesi

Nanomateryaller, benzersiz özellikleri nedeniyle çeşitli teknik uygulamalarda muazzam bir potansiyele sahiptir. Özellikle, karbon kuantum noktaları benzersiz optik özellikleri nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Geniş uygulama alanları göz önüne alındığında, bunların büyük ölçekli sentezinin geliştirilmesi son derece gereklidir. Bu açıdan, hidrotermal sentez, basitliği, düşük maliyeti ve yüksek verimliliği nedeniyle en popüler yöntem haline gelmiştir. Öte yandan, biyokütle atıkları, CQD'lerin üretimi için yenilenebilir, sürdürülebilir ve kolay erişilebilir bir karbon kaynağı olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak, biyokütleden üretilen CQD'ler genellikle düşük kuantum verimliliğine sahiptir ve bu sorun, diğer elementlerle, özellikle azotla doping yapılarak çözülmektedir. Bu çalışmada, at kestanesi ve at kestanesi ile EDTA karışımından CQD'lerin sentezi için hidrotermal yöntem tercih edilmiştir. İlk olarak, at kestanesinden CQD'ler üretmek için 180 °C'de 4, 8, 16 ve 24 saat süreyle hidrotermal yöntem uygulanmış, ardından aynı koşullar altında at kestanesi ile EDTA'nın birleşimi kullanılarak azot katkılı CQD'ler üretilmiştir. Elde edilen ürünler XRD, FT-IR, UV-Vis ve PL ile karakterize edilmiştir. At kestanesi ile EDTA'nın birleştirilmesiyle üretilen CQD'lerin, özellikle 8 saatlik reaksiyon süresi altında daha iyi yapısal özellikler gösterdiği belirlenmiştir. Son olarak, optimum koşullar için üretimin çevresel etkilerini değerlendirmek üzere Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) yapılmıştır.