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通过烧结单相生物陶瓷形成TiO2金红石相中间层用于生物医学应用
摘要： 据报道，在纳米羟基磷灰石（nanoHAP）包覆钛金属（nanoHAP-TiO2-Ti）中形成了金红石相TiO2。本研究主要致力于提升其耐腐蚀防护性能、骨整合能力及生物相容性。通过电泳沉积（EPD）优化确定nanoHAP包覆钛的工艺参数为80V电压沉积3分钟。包覆样品在空气环境中分别经600-900°C不同温度烧结1小时。采用XRD、拉曼光谱、场发射扫描电镜（配EDAX能谱）及原子力显微镜分别表征其结晶度、振动状态、表面形貌与微观形貌。通过开路电位（OCP）、电化学阻抗谱（EIS）及阳极极化等电化学测试，研究了烧结样品在林格氏溶液中的腐蚀行为。结果表明：800°C烧结且完全形成金红石相TiO2的nanoHAP包覆钛展现出最优耐蚀性。通过MTT法细胞毒性实验及成骨细胞黏附实验进行体外评价，结果显示该复合层相比未包覆金属能显著促进细胞黏附增殖，并有效控制金属离子向生物体系释放。
关键词： 生物相容性、纳米羟基磷灰石-二氧化钛-钛、电泳沉积、电化学阻抗谱、烧结
更新于2025-11-21 11:08:12
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利用类镜面纳米立方体二氧化铈与还原氧化石墨烯耦合，在氧化锌纳米颗?；夥骷惺迪肿吭降墓獠痘裼氲绾勺⑷攵ρ?
摘要： 基于纳米粒子的光伏器件效率受限于光学透明度、光吸收以及异质界面处电子的有害反向转移。具有优异光散射特性的三维（3D）微/纳结构对染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光捕获效率起关键作用。本研究设计并开发了三元复合光阳极，采用高质量镜面状纳米立方体二氧化铈（CeO2 NC）和二维还原氧化石墨烯（RGO）片层与ZnO纳米粒子复合。当优化负载1 wt% RGO的CeO2 NC掺入ZnO NP时，光阳极实现了约6%的功率转换效率。UV-Vis漫反射和IPCE分析表明，CeO2 NC凭借其尺寸和高质量镜面状晶面，通过入射光子与吸收体的多次相互作用提供了更好的光捕获能力。二维RGO被认为可作为电子阱并提供更快的电子传输路径。电化学阻抗谱（EIS）分析显示，引入二维RGO片层能改善电荷注入动力学（三元器件keinj ～ 2.3 × 108 s?1，参比器件1.1 × 108 s?1），增强FTO上的电荷收集能力，并提高复合电阻（Rrec）和光生电子寿命（τe），证实其降低了ZnO/敏化剂/氧化还原对界面的光生电子反向隧穿效应。
关键词： 扩散、镜面反射、光散射材料、还原氧化石墨烯、电化学阻抗谱、纳米立方体
更新于2025-11-21 11:01:37
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电沉积纳米结构Bi2Te3薄膜的电化学与表面形变研究
摘要： 本文采用双曝光数字全息干涉测量技术（DEDHI），研究了电沉积法制备Bi2Te3薄膜过程中的表面形变及全息图记录。通过结构、形貌、电化学、润湿性及表面形变等手段对所制Bi2Te3薄膜进行了表征。研究过程中通过改变电解液浓度，在电沉积阶段同步记录全息图，并根据干涉条纹计算出应力、沉积质量与膜层厚度。结果表明：电解液浓度变化会引起干涉条纹宽度、薄膜沉积质量及基底应力的改变。该技术被证实是电沉积过程中测量厚度的可靠方法。电化学阻抗谱（EIS）研究证实所沉积材料具有高导电性。
关键词： Bi2Te3，电化学阻抗谱，全息术，直接电沉积氢化铟，电化学性能，电沉积
更新于2025-11-14 15:16:37
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可见光活性CZTS敏化的CdS/TiO2串联光阳极用于高效光电化学制氢
摘要： 在氟掺杂氧化锡（FTO）基底上制备了一种由硫化铜锌锡（CZTS）纳米颗粒层覆盖CdS/TiO?异质结构薄膜组成的串联式光阳极，用于光电化学制氢。通过化学浴沉积法在旋涂的TiO?薄膜上沉积CdS薄膜，随后采用喷涂技术沉积CZTS纳米颗粒层，最终形成CZTS/CdS/TiO?/FTO光阳极。该CZTS纳米颗粒层在CdS/TiO?薄膜上的包覆形成了具有不同能级位置的串联结构，不仅增强了可见光区域的光吸收，还促进了光生载流子的高效分离。与TiO?/FTO光阳极相比，CZTS/CdS/TiO?/FTO光阳极的光电化学活性显著提升（达39倍），这归因于3.2 eV至1.7 eV的级联带隙以及界面处异质结的形成。电化学阻抗谱（EIS）测试证实了CZTS/CdS/TiO?/FTO光阳极电荷传输性能的提升，其电荷转移电阻最低（Rct=302 Ω/cm2），显著优于CdS/TiO?（Rct=615 Ω/cm2）和TiO?（Rct=1700 Ω/cm2）光阳极。研究还提出了该串联式CZTS/CdS/TiO?/FTO光阳极光电化学性能增强的作用机制。
关键词： 电化学阻抗谱、水热法、光电化学法、氢气生成、铜锌锡硫纳米颗粒
更新于2025-10-22 19:40:53
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热氧化温度对锌废料上制备的ZnO纳米结构微观结构及光电化学性能的影响
摘要： 本文采用热氧化法，在空气氛围下以400°C至900°C的不同温度对锌废料进行热处理制备氧化锌（ZnO）纳米线。研究了不同温度对ZnO纳米线的物相结构、表面形貌及光电化学（PEC）性能的影响。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）进行表征。结果表明退火温度对表面形貌和物相结构具有显著影响。ZnO纳米线的带隙能量在3.12至3.194 eV之间变化。在0.1 M Na2SO4水溶液中进行的PEC研究表明：600°C退火的ZnO纳米线在1.25 V（vs. VRHE）电位下表现出252.2 mA/cm2的净光电流密度，其效率最佳且至少是最低值（1.25 V时）的10倍。Mott-Schottky分析显示ZnO纳米线呈n型半导体特性，其中600°C退火样品具有最高载流子浓度值（Nd = 9.03 × 10^23）。此外，通过电化学阻抗谱（EIS）测定了ZnO纳米线的电荷转移行为。研究证实ZnO纳米线可作为PEC应用的优良候选材料，同时热氧化法是制备ZnO纳米线的有效方法。
关键词： 热氧化、锌废料、电化学阻抗谱（EIS）、氧化锌纳米线、光电化学（PEC）
更新于2025-09-23 15:23:52
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花状ZnO/PSi纳米结构通过电化学阻抗谱技术的化学传感性能
摘要： 本研究采用自主研发的电场辅助水溶液法，在多孔硅(PSi)结构上合成了氧化锌(ZnO)纳米结构。通过原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、室温光致发光及拉曼光谱对该纳米结构进行了详细表征。利用电化学阻抗谱(EIS)技术检测极性与非极性两类化学溶剂，通过EIS中的奈奎斯特图识别暴露于ZnO/PSi纳米结构阵列的乙醇、丙酮、甲苯和苯等化学溶剂。结果表明：所生长的花状ZnO纳米结构阵列具有高灵敏度、低功耗的优异化学传感性能。其中暴露于乙醇的ZnO/PSi纳米花表现出最高灵敏度(94.6%响应)，而苯的响应最低(68.4%)。研究推测溶剂与ZnO/PSi纳米结构表面氧物种的相互作用引发电阻变化，促使自由电子迁移至ZnO/PSi纳米花结构的导带并减少表面吸附氧物种数量，继而通过奈奎斯特半圆直径和沃伯格阻抗的变化实现化学传感响应。
关键词： 氧化锌/多孔硅纳米花，电场辅助水溶液技术，化学传感器，电化学阻抗谱，奈奎斯特图
更新于2025-09-23 15:23:52
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先进涂层材料 || 阳极氧化纳米结构：阳极纳米结构自组装理论
摘要： 本章回顾了阳极氧化膜的形貌、生长动力学及其生长动力学理论。实验上，可以通过控制这些膜的生长条件来获得多种不同的形貌，包括有序排列的纳米多孔膜和纳米管膜。文中讨论了导致纳米尺度特征自组装的基本过程，包括界面反应、离子传输、应力产生和空间电荷积累?；拱硕嘀纸馐脱趸どせ频睦砺?。
关键词： 阻隔膜、阳极氧化膜、多孔膜、电化学阻抗谱、阳极氧化
更新于2025-09-23 15:23:52
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镍沉淀多孔硅用于气体传感器的特性
摘要： 本文讨论了改性多孔硅的制备与性能，并提出将其作为气体探测器的敏感层方案。通过镍的沉淀法和电化学沉积法对样品进行改性，采用原子力显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察样品表面形貌，利用SEM联用能谱仪分析样品化学成分，使用SQUID磁强计测量磁响应，通过电化学阻抗谱研究样品在交变电流条件下对异丙醇蒸汽的敏感性。实验表明，相比低阳极电流密度制备的样品，高阳极电流密度制备的系列样品对异丙醇蒸汽表现出更高的灵敏度。
关键词： 电化学阻抗谱、多孔硅、气体传感器、超导量子干涉仪、无电镀镍沉积、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:22:29
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采用简便光化学法室温合成金纳米棒@硫化银核壳结构及金纳米棒@硫化银/硫化镉核壳结构
摘要： 本工作以对苯二酚为辅助表面活性剂合成了纵向等离子体共振可调的纳米金棒。通过新型光化学方法，利用3-巯基丙酸（MPA）替代十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），直接在金纳米棒表面生长硫化银量子点（QDs）。X射线衍射证实了金立方结构与硫化银单斜相的存在。傅里叶变换红外光谱、电化学阻抗谱及循环伏安法验证了MPA成功取代CTAB作为生长硫化银和硫化镉量子点的适宜封端剂。紫外-可见光谱显示等离子体共振峰从750纳米红移至835纳米，表明硫化银QDs壳层形成使金纳米棒周围介电常数增大。光致发光光谱揭示金@硫化银核壳结构的近红外发射，显示生长过程中硫化银尺寸的可控性。透射电镜图像清晰呈现金纳米棒表面形成的硫化银QDs壳层。为展示该生长方法的普适性，在金@硫化银核壳胶体溶液中仅添加镉前驱物并持续紫外光照，即实现了硫化镉QDs的生长。样品呈现清晰的可见光强发射、硫化银的近红外发射以及随光化学处理时间延长金纳米棒等离子体共振的渐进红移，证实金纳米棒上成功生长了硫化银/硫化镉复合结构。透射电镜图像明确显示金@硫化银/硫化镉核壳呈杏仁状形貌。该方法化学体系最简、流程极简便快速（少于2小时）、能耗低且易于规?；票复死嗪丝墙峁埂?
关键词： 金纳米棒、金属-半导体核壳结构、硫化银量子点、光致发光、电化学阻抗谱
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于鸡 broth 中沙门氏菌快速无标记监测的激光诱导石墨烯电化学免疫传感器
摘要： 食源性疾病日益成为食品行业和消费者关注的焦点，每年都有数百万病例报告。因此，开发快速、灵敏且低成本的病原体检测技术以缓解这一问题至关重要。然而，目前的病原体检测策略主要依赖耗时的实验室方法和高度专业的人员操作。电化学生物传感器为实验室技术提供了快速、低成本的替代方案，但这些传感器所用的电极需要昂贵的纳米材料（如贵金属铂、金或碳纳米材料碳纳米管、石墨烯）来提高灵敏度。 本文报道了一种高灵敏度、无标记的激光诱导石墨烯（LIG）电极的制备方法，该电极通过抗体功能化后可电化学定量检测食源性致病菌鼠伤寒沙门氏菌。LIG电极是在环境条件下通过聚酰亚胺薄膜激光诱导制备的，从而避免了通常与化学气相沉积法制备石墨烯基电极相关的高温、真空环境和金属种子催化剂需求。经沙门氏菌抗体功能化后，LIG生物传感器能在宽线性范围（25至10? CFU/mL）内检测鸡 broth中的活沙门氏菌，且检测限极低（13±7 CFU/mL；n=3，均值±标准差）。这些结果在平均响应时间22分钟内获得，无需样品预浓缩或氧化还原标记技术。此外，这些LIG免疫传感器对其他菌株无显著响应，显示出高选择性。 结果表明，基于LIG的电极可用于电化学免疫传感，更具体地说，可作为食品加工设施中快速、低成本检测病原体的可行方案，防止受污染食品到达消费者手中。
关键词： 生物传感器、食源性病原体、石墨烯、食品安全、鼠伤寒沙门氏菌、电化学阻抗谱
更新于2025-09-23 15:21:01