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低于皮肤耐受阈值的激光功率下第二近红外窗口抗血管生成联合光热疗法
摘要： 在第二近红外（NIR-II）区域（1000-1350纳米）具有强光吸收的光热剂对成功实施光热治疗（PTT）至关重要。本研究合成了在NIR-II窗口具有强等离子体共振的二氧化钛包覆金纳米双锥体（NBP@TiO2）。该纳米结构在1064纳米激光照射下展现出高达（93.3±5.2）%的光热转换效率，同时能够负载抗癌药物康普瑞汀A-4磷酸盐（CA4P）。体外PTT研究表明，1064纳米激光照射可有效消融人肺癌A549细胞并增强CA4P的抗癌效果。此外，负载CA4P的NBP@TiO2纳米结构与PTT联用会产生协同抗血管生成效应。体内实验显示，在低于皮肤耐受阈值的0.4 W cm?2低光功率密度（1064纳米温和激光照射）下，这种负载CA4P的NBP@TiO2纳米结构表现出优异的抑瘤效果。本研究不仅开发了响应NIR-II窗口的新型NBP@TiO2光热剂，还提出了独特的癌症联合化疗-光热治疗策略。
关键词： 抗血管生成疗法、金纳米双锥体、等离子体共振、核壳纳米结构、光热疗法
更新于2025-11-21 11:24:58
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用于高灵敏度光学纳米测温的双模发光核壳纳米结构
摘要： 目前，基于上转换荧光（FIR）的发光测温技术因其有望应用于高速运动物体、恶劣环境及微观尺度温度测量而备受关注。同步提升光学温度计的绝对灵敏度与相对灵敏度是当前重要课题之一。本研究通过将热耦合能级技术与非热耦合能级方法相结合，在核壳结构纳米材料中提出了一种兼具高绝对与相对灵敏度的新型测温策略?；诖瞬呗?，成功制备了核壳结构NaGdF4:Yb,Er@NaYF4:Ce,Tb,Eu纳米晶体。值得注意的是，由于Er3+与Eu3+/Tb3+激活剂的空间分离，不同激活剂间不利的交叉弛豫被极大抑制，有利于实现强烈的绿色上转换发射与黄色下转移发光。此外，系统研究了该核壳材料温度敏感的双模发光行为，以探究其在FIR相关发光测温中的应用潜力。特别地，基于热耦合能级的Er3+：2H11/2/4I15/2至4S3/2/4I15/2荧光比率（FIR），以及非热耦合能级的Eu3+：5D0/7F2至Tb3+：5D4/7F6荧光比率均被证实可作为温度探针，从而实现双模温度传感。利用预设计的核@壳纳米架构，基于Eu3+/Tb3+斯托克斯发射的绝对灵敏度可达1.02% K-1，而基于Er3+反斯托克斯发光的相对灵敏度高达1.12% K-1。我们认为该研究为开发高性能光学纳米温度计提供了有效途径。
关键词： 光学纳米测温、稀土发光材料、双模发射、核壳纳米结构
更新于2025-11-20 15:33:11
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一步法制备由自组装MgO/TiO<sub>2</sub>核壳纳米颗粒组成的高效介孔层，用于介观结构钙钛矿太阳能电池
摘要： 直接使用钙钛矿材料，不仅能钝化表面缺陷并降低电荷抑制的J-V迟滞效应，同时光伏特性与功率转换效率（PCE）也从13.13%提升至16.30%，这得益于钙钛矿太阳能电池（PSCs）中界面优化与优异的电子传输?；诮榭撞愕哪擅卓帕＝峁梗ǘ嵌钔馓砑颖砻嫘奘尾憷唇档徒楣壑刈椋唤龃俳榭撞?钙钛矿界面的电荷提取。非晶超薄氧化镁外层纳米结构通过一步自下而上法共形包覆在二氧化钛核纳米颗粒上，这种自组装MgO/TiO2核壳纳米结构既保持了PSCs的介孔特性，又增加了MgO/TiO2接触界面，有效分隔二氧化钛与钙钛矿。经优化的MgO包覆二氧化钛核纳米颗粒构建的高效纳米颗粒介孔层，其开路电压（VOC）可达到1.00 V，较未包覆TiO2的PSCs提升4.2%，兼顾了二氧化钛固有缺陷多、耐湿/耐紫外光性能差的问题，同时包覆MgO的m-TiO2器件获得了更高电阻。此外，通过理想模型阐明了该结型器件表现出的更低压降串联电阻特性，并提供了一种可控性强的均匀包覆工艺路线，用于制备具有功能改良特性的明确核壳纳米颗粒。
关键词： 均匀涂层、介孔层、核壳纳米结构、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-11-14 15:27:09
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基于新型聚苯胺纳米纤维包裹的掺锑二氧化锡/二氧化钛纳米棒的高性能电致变色器件
摘要： 我们报道了一种新型电致变色器件（ECD），其采用聚苯胺纳米纤维包裹的掺锑二氧化锡/二氧化钛（ATO/TiO2@PANI）纳米棒作为电致变色电极材料。通过原位化学氧化聚合法制备了具有核壳结构的纳米复合材料，其中苯胺在ATO/TiO2纳米棒水分散液中发生聚合反应。以PEDOT:PSS薄膜作为互补着色材料制成对电极，并使用凝胶电解质（GE）?；贏TO/TiO2@PANI薄膜的电致变色器件结构设计为ITO/ATO-TiO2@PANI/GE/PEDOT:PSS/ITO（ECD-TPN）。与基于纯PANI薄膜的ECD（ECD-PANI）相比，ECD-TPN实现了更高的光学对比度（660nm处达38.5%）、更高的着色效率（202.2 cm2/C）、更快的响应速度（着色时间tc=1.2秒，褪色时间tb=1.0秒）以及更优的循环稳定性（经5000秒循环后仍保持初始光学调制率的99.5%）。其增强的电致变色性能主要归因于PANI纳米纤维壳层与ATO/TiO2纳米棒之间形成的供体-受体体系，以及ATO/TiO2@PANI纳米复合材料与PANI纳米纤维之间的多孔空间——前者能提升氧化还原反应效率，后者则分别促进离子扩散并增大电荷转移反应的表面积。
关键词： 化学氧化聚合，ATO/二氧化钛，电致变色，核壳纳米结构，聚苯胺
更新于2025-09-23 15:21:01
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等离子体电子驱动的Au NR@ZnO核壳纳米结构上太阳能向碳氢化合物的转化
摘要： 该研究展示了金等离子体激元产生的热电子在太阳能驱动CO?转化中的长程氧化还原反应活性。通过合理设计一系列具有可调壳层厚度的Au NR@ZnO核壳光催化剂实现太阳能向CH?的转化，其中热等离子体激元电子诱导的光还原过程发生在极性氧化物组分上?？遣愫穸任薰氐幕钚员砻鹘鹉擅装艉嗽贑H?生成中起主导作用。ZnO金属氧化物半导体壳层有助于延长热电子寿命，从而提高光催化效率。但ZnO壳层厚度与产率无关。这两部分均被太阳光协同激发，共同增强光催化活性。
关键词： 金纳米棒、核壳纳米结构、氧化锌、光催化、二氧化碳光还原、等离子体共振
更新于2025-09-23 15:19:57
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含TiN的聚合物-金属核壳结构纳米锥阵列：通过调控等离激元特性实现传感器性能的工程化设计
摘要： 基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光学无标记生物传感器中，金属纳米结构具有巨大潜力。这类金属基无标记生物传感器（即等离子体传感器）的灵敏度取决于其等离子体特性，而金属材料中的能量损耗会导致灵敏度下降。本研究通过氮化钛（TiN）调控基底聚合物材料的载流子密度，展示了一种提升金属纳米结构等离子体特性的方法。预计TiN吸收的光能将转化为激子并辅助金属纳米结构中的局域表面等离子体（LSPs），从而补偿金属材料中的能量损耗。我们设计了一种含TiN的聚合物-金属核壳结构纳米锥阵列（NCA），其聚合物核内含TiN纳米颗粒（NPs），外层包覆金属壳（金或银），并通过优化含TiN聚合物组分实现了无标记生物传感器折射率（RI）灵敏度的提升。结果表明：当聚合物核中TiN NPs浓度为10 wt%时，该含TiN聚合物-金属NCA的RI灵敏度较未添加TiN NPs的对照组提高1.5倍。光照条件下对含10 wt% TiN NPs聚合物金属表面的电阻测量结果显示，入射光通过TiN转化为金属的LSPs。该方法可有效改善等离子体特性与传感器性能。在DNA杂交检测中，该传感器实现了117.5 fM的极低检测限。
关键词： 局域表面等离子体共振（LSPR）、核壳纳米结构、DNA检测、载体工程、生物传感器、氮化钛
更新于2025-09-16 10:30:52
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玻璃基体中纳米结构的光等离子体与非线性光学行为及其在光子学中的应用
摘要： 由于贵金属双金属核壳纳米结构具有迷人的等离子体特性，其在未来纳米技术中拥有广泛的应用前景，因而受到越来越多的关注。本文报道了玻璃基质中的银/铜核壳纳米结构，包括对嵌入式核壳纳米结构进行表征的新方法，详细研究了纳米尺寸效应对其光学和非线性光学性能的调控作用以及生物医学应用。对银/铜交换后的样品进行退火处理后形成了核壳纳米结构，这一结果通过紫外-可见吸收光谱和高分辨透射电子显微镜得到证实。进一步采用X射线衍射、卢瑟福背散射、光致发光、拉曼光谱、X射线光电子能谱和Z扫描技术对制备的等离子体纳米结构进行了研究。利用飞秒激光脉冲在非共振波长下研究了含双金属纳米颗粒玻璃的非线性光学特性，并解释了所观察到的非线性现象的可能机制。
关键词： 钠钙玻璃，核壳纳米结构，表面等离子体共振
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过磁控溅射法合成锐钛矿（核）/金红石（壳）纳米结构TiO?薄膜用于染料敏化太阳能电池
摘要： 目前，锐钛矿/金红石核壳结构被认为是二氧化钛基催化剂或染料敏化太阳能电池（DSSCs）中光电极的高效构建单元。研究表明，在锐钛矿核心柱表面覆盖薄层金红石可延缓半导体/敏化剂/电解质界面的电荷复合，从而提升DSSCs性能。本研究采用掠射角反应磁控溅射技术，通过不同功率模式合成了核壳纳米结构TiO?薄膜：先用直流模式制备分散的纯锐钛矿柱体，随后对钛靶施加高脉冲峰值功率（高功率脉冲磁控溅射-HiPIMS），使锐钛矿柱表面形成金红石薄层。该技术通过增强成膜过程中的能量负载（这是常温下获得通常需高温才能形成的金红石相的关键参数），实现了目标结晶结构和金红石顶层厚度的优化。通过调节峰值电流、频率和脉冲宽度获得理想参数。扫描电镜截面图显示HiPIMS过程中高能粒子轰击未影响柱状结构形貌。掠入射X射线衍射（GIXRD）证实薄膜中存在锐钛矿与金红石两相。透射电镜（TEM）和电子能量损失谱（EELS）面扫描等电子透射技术进一步表征核壳界面，验证了锐钛矿柱体表面部分覆盖金红石壳层的假设。
关键词： 电子能量损失谱、染料敏化太阳能电池、透射电子显微镜、二氧化钛、气相沉积法、反应磁控溅射、核壳纳米结构、高功率脉冲磁控溅射
更新于2025-09-12 10:27:22
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可控的"点击组装"等离子体核壳卫星纳米结构及其在活细胞中的表面增强荧光
摘要： 贵金属核壳（CS）纳米结构的组装是调控其等离子体特性以实现表面增强荧光或拉曼散射等应用的有效手段。然而目前仍缺乏快速便捷构建稳定CS纳米结构的方法。本研究提出基于反式环辛烯（TCO）与1,2,4,5-四嗪（Tz）间快速特异性"点击化学"反应的"点击组装"策略：仅需简单混合TCO或Tz修饰的纳米颗粒（TCO-NPs/Tz-NPs），无需催化剂和加热，在8分钟内即可完成CS纳米结构构建。透射电镜实验表明所得结构均匀，且通过调节反应中TCO-NPs/Tz-NPs的投料比可精准控制核表面"卫星"纳米颗粒数量。这些CS纳米结构展现出显著的强表面等离子体耦合效应（SPCE），其强度取决于卫星颗粒与核纳米颗粒的覆盖度、尺寸及组成。通过调控表面等离子体共振（SPR）效应的纳米结构已成功应用于活细胞表面增强荧光检测。这类结构明确的CS纳米结构有望作为高效的SPR增强荧光探针，用于纳米医学中的诊断或生物医学成像。
关键词： 核壳纳米结构、表面增强荧光、等离子体特性、纳米医学、点击化学
更新于2025-09-11 14:15:04
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溶胶-凝胶法结合镁还原制备核壳结构黑色纳米TiO?
摘要： 采用溶胶-凝胶法结合镁热还原工艺（以钛酸丁酯为钛源，在空气氛围中500°C煅烧、氮气氛围中400-600°C煅烧），成功制备出具有核壳纳米结构的黑色纳米TiO?样品。通过X射线衍射、高分辨透射电镜、拉曼光谱、光致发光发射光谱、N?吸附-脱附及紫外-可见光谱对样品进行表征。结果表明：黑色TiO?呈现由无序表面和氧空位组成的晶态核-非晶壳结构，无序层厚度约2-3 nm。该黑色纳米TiO?样品在可见光区的光学吸收性能显著增强。与白色TiO?相比，还原后的黑色TiO?样品在全太阳波长范围光照下表现出更强的光催化产氢性能，其中镁钛摩尔比为9:1、500°C煅烧制备的样品具有最高产氢速率。
关键词： 核壳纳米结构，黑色纳米TiO2，光催化产氢，溶胶-凝胶法，镁还原
更新于2025-09-10 09:29:36