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利用电喷雾射流中NaYF?:Er3?,Yb3?上转换纳米颗粒实现时间分辨的通用温度测量
摘要： 六方相NaYF4:Er3+,Yb3+（约300纳米）上转换纳米粒子已广泛应用于发光比率测温法进行纳米尺度温度测量。然而多种因素限制了其应用——例如S波段发射峰形变化会削弱其作为通用温度传感器的性能。本研究提出了一种对环境变化鲁棒且能实现精确测温的NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米粒子通用校准方案。我们运用该新方法计算了电喷雾射流产生的泰勒锥内部温度分布：随着流体向锥尖加速，固定采集长度会导致激发与采集时间缩短。若在校准过程中对整个发射峰形进行积分，激发时间的缩短会引起峰形改变从而破坏温度测量准确性。我们的通用校准方案成功规避了该问题并适用于时间分辨应用。由于980纳米激发下形成了耳语廊模式腔体，泰勒锥末端的温度显著升高。通过建立时间分辨能量平衡方程，我们验证了泰勒锥内部光学温度测量的可靠性。本研究为利用NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米粒子开展时间分辨温度测量奠定了基础，可用于理解微射流/微液滴及微流控系统中蛋白质展开等温度依赖性反应过程。
关键词： 上转换纳米颗粒、微射流、纳米测温、电喷雾、温度测量、时间分辨测量
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于探测大气相关颗粒表面化学成分的电喷雾-表面增强拉曼光谱技术（ES-SERS）
摘要： 我们提出电喷雾-表面增强拉曼光谱（ES-SERS）作为测量大气相关颗粒物表面化学成分的新方法。通过将银纳米颗粒气溶胶电喷雾到待测颗粒上实现表面敏感的SERS检测。对实验室制备的硫酸铵（AS）超微米颗粒、AS与琥珀酸混合颗粒（AS/SA）以及AS与蔗糖混合颗粒（AS/蔗糖）进行常规拉曼和SERS测量时，观察到v(SO42-)、v(C-H)和v(O-H)模式的特征峰。SERS测量显示银纳米颗粒与表面水合硫酸盐[SO42-]存在强相互作用（或化学吸附），其强度顺序为[SO42-]AS/蔗糖 > [SO42-]AS/SA > [SO42-]AS。固体AS和AS/SA颗粒的增强光谱揭示了在60%相对湿度下其表面形成了吸附水层。这些关于表面水合硫酸盐和吸附水的观测表明，表面吸附水可能促进了硫酸盐从体相向水层的溶解过程。在香港采集的亚微米环境气溶胶颗粒显示出非增强的黑碳特征及增强的硫酸盐和有机物（羰基）特征，表明硫酸盐和有机物在颗粒物表面富集。
关键词： 电喷雾-表面增强拉曼光谱，琥珀酸，大气相关颗粒物，表面化学组成，ES-SERS，蔗糖，银纳米粒子，表面吸附水，有机物，硫酸铵，黑碳
更新于2025-09-09 09:28:46