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利用水杨酸溴化物调控金纳米棒在目标等离子体共振波长处的光学截面
摘要： 在许多应用中，需要根据激发光源和光电探测器的要求，在固定的目标纵向表面等离子体共振（LSPR）波长下对金纳米棒（AuNRs）的光学截面进行调控。本研究基于使用5-溴水杨酸（BSA）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）组成的二元表面活性剂混合物对金纳米棒进行外延生长，展示了在固定目标共振波长下对金纳米棒光学截面的精确调控。我们系统研究了BSA浓度与生长溶液体积的综合作用，并推导出定量指导公式。基于该公式，我们成功合成了在目标LSPR波长下具有不同光学截面的金纳米棒实例。通过模拟进一步推导出非线性关系，以理解在目标LSPR波长下金纳米棒的纵横比与宽度之间的关联，为金纳米棒的尺寸设计提供依据。计算并绘制了光学截面与物理截面之比随宽度变化的函数曲线。结果表明，宽度为30纳米的金纳米棒在光学截面与物理截面的效率比值方面表现最优。本研究为金纳米棒的合成提供了可靠方法，同时为其尺寸设计提供了指导方针，适用于多种应用场景。
关键词： 5-溴水杨酸、金纳米棒、光学截面、十六烷基三甲基溴化铵、表面等离子体共振
更新于2025-11-19 16:56:42
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溶胶-凝胶法制备的多孔La2Ti2O7对偶氮荧光桃红的催化降解
摘要： 采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的溶胶-凝胶法合成了多孔钛酸镧材料。该材料由单斜晶系的钙钛矿相La2Ti2O7组成。添加CTAB不会引起物相转变，但会使La2Ti2O7晶粒尺寸略有减小。使用CTAB后，材料的孔容和孔径分布范围均有所增大。当CTAB用量为4克时，样品获得最大BET比表面积42.4平方米/克。当CTAB用量小于4克时，光催化降解效率的提升与CTAB用量几乎呈线性关系。在未添加、添加2克和4克CTAB制得的La2Ti2O7样品中，反应速率常数分别为0.0032、0.0116和0.0237分钟-1。随着光照时间延长，偶氮荧光素分子中的官能团在光催化氧化过程中逐渐分解。
关键词： 十六烷基三甲基溴化铵、偶氮荧光桃红、降解、光催化、钛酸镧
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用氧化锌修饰多壁碳纳米管实现儿茶酚选择性等离子体传感的光纤探针
摘要： 二羟基苯类化合物（如摄影、农药、染料、抗氧化剂和医药等行业广泛使用）的不当处置导致其进入土壤和水体。邻苯二酚作为二羟基苯的异构体，因具有毒性，在地下水和河水中残留需配备高灵敏度传感器。该物质具有极性易被细胞摄取却难以有效排出，从而在细胞内累积。国际癌症研究机构（IARC）将其列为人类2B类致癌物，对中枢神经系统有严重危害。美国环保署（USEPA）和欧盟因其毒性、协同致癌性及低生物降解性，将其认定为重大生态威胁[1,2]。 本研究报道了一种基于表面等离子体共振（SPR）技术的选择性高灵敏度邻苯二酚传感器：采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）功能化的氧化锌修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）作为传感层，负载于光纤探针表面。SPR技术赋予传感器超高灵敏度，光纤载体则实现微型化探头与在线连续监测功能。传感器制备包含三个关键步骤：首先通过化学法合成纳米复合材料——以氢氧化钠还原醋酸锌制备氧化锌纳米颗粒，将其负载于侧壁功能化的MWCNTs后进行CTAB功能化处理[3]（图1(a)为ZnO-MWCNTs的TEM图像）；其次在光纤探针1cm裸露区域热蒸镀银膜；最后采用浸渍法将纳米复合材料包覆于光纤探头。图1(b)展示了探头制备全流程示意图。 表征时将探头固定于带进样/出样口的流动池，单色光从探头一端入射，光谱仪在另一端记录流动池中特定浓度邻苯二酚样品的SPR光谱。
关键词： 表面等离子体共振、光纤探针、十六烷基三甲基溴化铵、邻苯二酚、氧化锌修饰的多壁碳纳米管
更新于2025-09-16 10:30:52
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介孔二氧化钛亚微球的快速室温合成及其在染料敏化太阳能电池中的增强光捕获性能
摘要： 亚微米级介孔二氧化钛球体有望克服染料敏化太阳能电池（DSSCs）中二氧化钛纳米粒子的光散射限制。现有介孔二氧化钛亚微球的制备方法需经历多阶段高温长时工艺。本研究采用快速一步室温CTAB基溶剂热合成法，成功制备出由约5纳米锐钛矿纳米晶组成的介孔二氧化钛亚微球。X射线衍射（XRD）表明产物为纯锐钛矿相。透射电镜（TEM）显示：通过降低表面活性剂/前驱体浓度比，可将形貌从单分散纳米粒子调控为具有可控尺寸（50-200纳米）且单分散性良好的亚微米级介孔珠体。其生长机制可解释为非胶束CTAB软模板环境中均相成核/生长过程与表面能诱导聚集作用的竞争关系。进一步采用合成样品制备染料敏化太阳能电池并测试其电流-电压特性。值得注意的是，比表面积较小的200纳米二氧化钛亚微球制备的DSSC（效率5.65%）与单分散20纳米纳米粒子电池（5.79%）效率相当。结果表明：团聚亚微米球产生的光散射效应可补偿单分散纳米粒子提供的更大比表面积。
关键词： CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）、光散射、表面活性剂、二氧化钛、染料敏化太阳能电池、锐钛矿相
更新于2025-09-16 10:30:52
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金纳米棒的生长机制：分子动力学模拟揭示的尖端-表面曲率效应
摘要： 理解金纳米棒（AuNRs）在胶体合成过程中的各向异性生长机制对于控制纳米晶体的尺寸和形貌至关重要，从而能够调控其性能以应用于广泛的研究和技术领域。为探究十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）包覆层在AuNRs各向异性生长机制中的作用，我们采用分子动力学（MD）模拟方法构建了计算模型——该模型明确考虑了金表面曲率对CTAB吸附的影响，从而区分了平坦表面与弯曲表面（分别代表生长中AuNRs的侧面和尖端晶面）上的CTAB排布差异。研究证实：相较于平坦表面，弯曲表面会产生更低的CTAB覆盖密度和更大的胶束间隙。通过伞形采样模拟，我们测定了自由能分布曲线，证实弯曲表面环境更利于[AuBr2]?物种从溶液向金表面迁移（相比平坦表面）。无偏置的长程分子动力学模拟也验证了伞形采样结果。因此，[AuBr2]?通过尖端环境的扩散比侧面环境更有利。这表明表面曲率是各向异性生长机制的关键要素。
关键词： 分子动力学、生长机制、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、伞形采样、表面曲率、金纳米棒合成
更新于2025-09-12 10:27:22
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哑铃状二氧化硅包覆金纳米棒及其等离子体特性
摘要： 具有哑铃状形态的二氧化硅包覆金纳米棒（可在单一纳米结构中实现双重功能化）在传感和生物成像等应用领域备受关注。我们详细研究了调控金纳米棒表面二氧化硅包覆形态的可行性。该二氧化硅壳层可呈现圆柱状或哑铃状两种形貌。在金纳米棒浓度恒定的条件下，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与正硅酸乙酯（TEOS）的浓度比例是决定金纳米棒表面可沉积二氧化硅量的关键因素——因为TEOS会向金纳米棒表面扩散。我们还探究了不同形貌对表面增强拉曼散射（SERS）性能的影响，发现二氧化硅包覆的哑铃状金纳米棒具有最显著的SERS增强效应。本研究在调控二氧化硅包覆金纳米棒哑铃形态方面具有重要意义，最终将拓展这类等离激元纳米材料的应用范围。
关键词： 表面增强拉曼散射（SERS）、正硅酸乙酯（TEOS）、等离激元特性、哑铃状形貌、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、二氧化硅包覆金纳米棒
更新于2025-09-12 10:27:22
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CTAB辅助合成爆米花状中空球形MoS2用于高效产氢
摘要： 采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为表面活性剂，通过一步水热法制备了易碎中空球形二硫化钼（MoS2）。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对材料的结构与形貌进行了表征。CTAB的添加对控制MoS2形貌起关键作用：随着CTAB用量增加，MoS2形貌从片状转变为中空球体并最终破碎。与未添加CTAB的MoS2及封闭中空球形MoS2相比，这种易碎中空球形MoS2在析氢反应（HER）中展现出更优的电化学性能，且经过1000次循环后仍保持良好稳定性。我们认为这种性能提升源于易碎中空球体具有大比表面积和丰富的催化活性位点。总体而言，该优化催化剂表现出159 mV的起始过电位、65 mV·dec?1的低塔菲尔斜率以及较好的稳定性。
关键词： HER（析氢反应），Dissilient（抗碎的；有弹性的），MoS2（二硫化钼），CTAB（十六烷基三甲基溴化铵），Hollow sphere（空心球）
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用CTAB包覆的蒽基纳米传感器在水介质中选择性识别Cr(VI)离子（以Cr?O?2?形式存在）：应用于实际水样分析
摘要： 通过再沉淀法制备的9,10-二苯基蒽表面活性剂包覆纳米粒子因聚集诱导增强发射（AIEE）效应呈现高荧光特性。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂不仅在纳米粒子表面产生正ζ电位以吸附目标阴离子，还将粒子稳定为砖形形貌。与其他离子（如MnO??、S?O?2?会使纳米粒子荧光增强）相比，Cr?O?2?对纳米粒子荧光的猝灭作用极为显著，该干扰在Cr(VI)分析中可忽略。通过系统荧光滴定研究了纳米粒子识别Cr?O?2?的选择性与灵敏度，其荧光猝灭数据符合标准Stern-Volmer方程。以荧光猝灭量(ΔF)对Cr(VI)浓度作图构建的校准曲线呈线性关系（ΔF=3070x），用于铬浓度(x)测定。所得曲线相关系数R2=0.998接近1，表明猝灭数据与Cr(VI)浓度呈线性关联。本方法检出限(LOD)0.01392μg·mL?1远低于世界卫生组织(WHO)和美国环保署(USEPA)规定的饮用水Cr(VI)容许值0.05μg·mL?1。将该Cr(VI)检测方法应用于附近硬铬电镀工业采集的实际样品，其测定结果与相同样品的原子吸收光谱(AAS)测定值相当。
关键词： 二苯蒽纳米颗粒、六价铬离子、十六烷基三甲基溴化铵、聚集诱导增强发射、静电作用
更新于2025-09-04 15:30:14