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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 基于葡萄糖与氨丙基三乙氧基硅烷的氧化还原反应及原位生成蓝绿色发光硅纳米点的荧光法测定葡萄糖

    摘要： 本文描述了一种荧光检测葡萄糖的方法。该方法基于以下发现：在温和实验条件下，葡萄糖与3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）反应可生成硅纳米点（SNDs）。所生成的硅纳米点平均直径约2纳米，具有良好的水溶性、蓝色荧光特性（激发/发射峰值为410/475纳米）、宽pH耐受范围及光稳定性。该检测方法对葡萄糖具有高灵敏度、良好特异性，检测范围宽（10微摩尔至0.9毫摩尔）。应用于加标血清样本的葡萄糖测定时，结果令人满意且回收率良好。

    关键词： 荧光检测，无酶分析，糖尿病，硅纳米颗粒

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种基于硅/CoOOH纳米粒子体系的维生素C荧光开启型探针

    摘要： 作者描述了一种荧光开启法用于维生素C（抗坏血酸）的测定。研究发现，硅纳米粒子（SiNPs；激发/发射最大值在350/450 nm处呈现蓝色荧光）的荧光会被CoOOH纳米粒子（NPs）猝灭。在维生素C存在时，维生素C中的二醇基团与CoOOH NPs发生氧化还原反应，导致CoOOH NPs分解，从而使荧光恢复。基于这一发现，设计了一种荧光开启法来检测维生素C。在最佳条件下，该方法具有较低的检测限（0.47 μM），并在0.5 μM至20 μM的浓度范围内呈现线性响应。该方法成功应用于加标红葡萄汁、橙汁以及维生素C片剂中维生素C的测定。

    关键词： 荧光开启策略 羟基氧化钴纳米颗粒 荧光分析法 斯特恩-沃尔默图 表面能量转移 氧化还原反应 内滤效应 淬灭 硅纳米颗粒

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于硅纳米粒子的高通量激光制备抗菌表面涂层

    摘要： 通过测量多脉冲烧蚀质量损失和胶体消光系数（分别与亚线性和三次方强度函数相关），发现纳秒红外激光在水相中烧蚀生成硅胶体溶液用于抗菌应用的高产率模式，其关键参数为GW/cm2量级的激光强度和扫描速度。该优势模式表现为：亚临界密度不透明烧蚀等离子体调控样品烧蚀速率及烧蚀产物的等离子体介导解离（分散）过程，使得质量损失相对于激光强度呈亚线性增长，同时纳米颗粒产率呈三次方增长。相比之下，在更高强度下，由于强等离子体驱动的微米级熔滴喷射以及高速烧蚀过程中动态局部"自限"效应导致胶体溶液消光系数饱和，质量损失会急剧增加，同时（亚）微米级颗粒产率相应提升。硅纳米颗粒制备的最优低强度模式显示：随着激光扫描速度提高，质量损失与消光系数呈单调正相关增长，表明累积效应减弱。通过能谱仪分析元素组成可知，由此生成的硅纳米颗粒制备的表面涂层存在轻微氧化，其水接触角（约51°）接近带有纳米级自然氧化层的裸硅片（约58°）。得益于良好的润湿性，即使存在轻微氧化钝化，这种基于纳米颗粒的表面涂层对革兰氏阴性铜绿假单胞菌仍表现出强效抗菌响应。

    关键词： 硅纳米颗粒、胶体、表面氧化、消光系数、润湿性、抗菌测试、革兰氏阴性菌铜绿假单胞菌、亚临界烧蚀等离子体、纳秒激光烧蚀、质量损失

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 一步合成高荧光性水溶性硅纳米粒子对儿茶酚的高选择性高灵敏检测

    摘要： 由于儿茶酚及其类似物（对苯二酚和间苯二酚）的化学性质与结构相似，要高精度、高可靠性地从其他羟基苯异构体中检测出儿茶酚仍是一项重大挑战。本文建立了一种基于水溶性硅纳米粒子（Si NPs）的选择性灵敏检测方法，据我们所知，这是首次将Si NPs用于儿茶酚测定。该Si NPs合成过程极其廉价简便，无需耗时操作，也不需要高温处理或特殊仪器。制得的Si NPs具有高盐度和温度稳定性，能发射黄绿色荧光（540 nm）。在0.06至40 μM范围内呈现良好线性关系，检测限（基于3s/k）计算为20 nM，该传感器对儿茶酚相较于其他二羟基苯异构体显示出显著选择性。此外，还将Si NPs应用于自来水、人体血清样本及黄河水中进行儿茶酚测定。

    关键词： 硅纳米颗粒，儿茶酚，荧光

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2018年第15届IEEE印度理事会国际会议(INDICON) - 印度科因巴托尔(2018.12.16-2018.12.18)] 2018年第15届IEEE印度理事会国际会议(INDICON) - Zn<sub>x</sub>Cd<sub>1-x</sub>S(0≤x≤0.45)缓冲层组分变化对Cu<sub>2</sub>ZnSnSe<sub>4</sub>太阳能电池效率的影响：一项模拟研究

    摘要： 本文研究了含硅纳米粒子层的光伏电池p-n结形成过程中考虑可制造性的工艺方法?；诼艿牟粼永┥⒎ㄐ纬蓀-n结会消耗大量能源，且重复生产步骤阻碍了硅墨水基电池与柔性基板的集成应用。本研究采用波长1064nm的光纤激光器进行局部加热掺杂扩散工艺实验，将红外光束作用于由p型硅衬底、纳米碳粒子层和n型硅墨水层组成的晶圆叠层结构。纳米碳膜吸收红外光能并转化为热源，促使硅墨水中的n型掺杂剂向p型硅片扩散。本研究的硅墨水包含硅纳米粒子与n型旋涂掺杂剂溶液的混合物，透射电镜结果表明硅纳米粒子在硅片表面均匀分布。通过研究镀有硅墨水样品的激光功率、扫描速度和脉冲频率等参数对薄层电阻的影响，二次离子质谱测量显示p型衬底中存在n型掺杂剂，其扩散深度约100nm。结果表明该红外激光处理技术对硅墨水基光伏电池p-n结的形成具有应用前景。

    关键词： 硅墨水、旋涂掺杂剂（SOD）、硅纳米颗粒、碳纳米颗粒、光纤激光器、柔性光伏电池、PN结

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多孔硅与硅微粒在水中的激光烧蚀所形成纳米颗粒的结构分析

    摘要： 通过使用不同靶材对多孔硅和硅微粒进行皮秒激光烧蚀（在水介质中），已制备出尺寸为50-300纳米的硅纳米颗粒。拉曼光谱分析显示：由微孔/介孔硅层制备的颗粒中含有少量非晶相（10-12%），而水中激光破碎硅微粉时所得颗粒几乎完全丧失结晶性（结晶度趋近于零）。该研究结果为这些纳米颗粒在光子学和生物医学领域的进一步应用展现了良好前景。

    关键词： 硅纳米颗粒，激光烧蚀，拉曼散射

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 分子围栏模板中硅纳米结构的生长与化学修饰：与单晶硅表面化学的类比

    摘要： 使用铯离子轰击在高定向热解石墨（HOPG）上制备了直径为30-50纳米的分子围栏。这些分子围栏作为模板，通过物理气相沉积（PVD）生长硅纳米结构。所生长的纳米结构可控制几何形态（环状与台面状）及尺寸分布。透射电子显微镜（TEM）结果表明，这些硅纳米结构很可能是多晶态。通过对比硝基苯对洁净氢终止单晶硅与这些硅纳米结构的化学修饰作用，发现修饰后纳米结构的X射线光电子能谱（XPS）中N 1s区显示位于398.9 eV、400.4 eV和402.1 eV的峰位，与Si(100)单晶上的观测结果一致。飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）谱图中含氮峰的存在进一步证实了该化学修饰过程。研究表明，硝基苯在硅纳米结构上的反应表明其反应活性与氢终止的Si(111)和Si(100)表面相似。

    关键词： 分子围栏、功能化硅、硅纳米颗粒、化学修饰、模板、表面改性

    更新于2025-09-24 06:19:24

  • 利用机械化学法从河沙中合成硅纳米颗粒及其在金属氧化物异质结太阳能电池中的应用

    摘要： 本文研究了从孟加拉国河沙中合成硅纳米颗粒（Si NPs）的简易两步法工艺，以及所合成Si NPs对金属氧化物异质结太阳能电池（HJSCs）性能提升的应用。通过改进的铝热反应从河沙中提取高纯度硅，随后采用氢氟酸（HF）超声处理提取的硅来制备Si NPs。将制得的Si NPs掺杂到氧化铜（CuO）吸收层中，制备了CuO/ZnO异质结太阳能电池。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、X射线荧光（XRF）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、拉曼光谱及光伏测试，研究了提取硅的特性及其掺杂氧化铜后的影响。实验结果表明，提取的硅为多晶结构。Si NPs掺杂显著增强了CuO的光吸收能力，当采用Si NPs掺杂的CuO作为Al/Si NP-CuO/ZnO/FTO异质结太阳能电池的吸收层时，光电转换效率提升超过30%。该全旋涂异质结太阳能电池实现了1.16%的光电转换效率。光伏响应证实所制备的Si NPs可有效提升HJSCs性能。本研究通过改进铝热法提取Si NPs，为从河沙制备硅纳米颗粒及其在光伏技术中的应用提供了重要见解和简便途径。

    关键词： 机械化学过程，铝热还原，硅纳米颗粒，沙子，氧化锌/氧化铜异质结，硅-铝共晶混合物

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于彩色屋顶光伏的光谱和角度控制的共振超构光栅

    摘要： 我们设计了半透明超晶格超胞结构，通过调控入射光的频谱与方向性，实现具有定制化角度外观的光伏应用。该超胞的基本单元是宽度110-120纳米、高度175纳米的硅纳米线，在λ=650纳米波长附近呈现强米氏共振。通过将共振米氏散射体排列成间距递增（675-1300纳米）的超晶格结构，我们可在选定角度范围内形成类朗伯体散射分布。采用电子束光刻和反应离子刻蚀工艺制备的毫米级超表面，在共振波长处几乎完全抑制镜面反射，同时将10%的入射光散射至30-75°角度范围，从而在该特定角度区间呈现鲜红色外观。蓝光、绿光及近红外非共振光则高效透过超表面并被底层光伏电池吸收。集成该超晶格超胞的硅异质结太阳能电池，其外量子效率下降范围与共振散射光谱区间相匹配。由于共振散射效应、高折射率基底反射及硅纳米线吸收的综合作用，短路电流降低了13%。除实现具有定制化角度外观的高效彩色光伏器件外，该超晶格概念还可应用于光伏及其他光电器件的多种光管理设计。

    关键词： 光管理、超表面、米氏谐振器、光伏建筑一体化、硅纳米颗粒、彩色光伏、透明超构光栅、太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过氦-氮气体混合物脉冲激光烧蚀制备的硅基纳米晶体的光致发光调控

    摘要： 采用氦气（He）-氮气（N?）混合气体（压力维持在0.5-5托的减压环境）中硅靶材脉冲激光烧蚀法，我们制备出具有强光致发光（PL）特性的基底支撑硅（Si）纳米晶薄膜，其发光特性与He/N?比例相关。研究表明：纯He气氛烧蚀时，Si纳米晶呈现分别位于"红-近红外"（峰值760 nm）和"绿色"（中心550 nm）光谱区的PL谱带，这分别归因于小尺寸Si纳米晶的量子限域激子态及非晶硅亚氧化物（a-SiO?）包覆层的局域电子态；而引入N?后会产生中心波长580 nm的强"绿黄色"PL谱带，该谱带源自Si纳米晶非晶氮氧化物（a-SiN?O?）包覆层的辐射复合。具有SiO?和a-SiN?O?包覆层的Si纳米晶PL瞬态过程显示微秒及亚微秒量级的非指数衰减，其衰减速率取决于混合气体中的氮含量。经超声研磨分散于水后，这些Si纳米晶可作为高效无毒生物成像标记物，而观察到的光谱调控效应使得该标记物的PL发射能适配特定生物成像需求。

    关键词： 气体中脉冲激光烧蚀、脉冲激光沉积、硅量子点、生物成像、硅纳米颗粒、量子限制效应、光致发光、氧氮化硅

    更新于2025-09-19 17:13:59