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oe1(光电查) - 科学论文

123 条数据
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  • 掺杂碳量子点的氧化镍用于高效稳定的平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池

    摘要： 碳量子点（CQDs）因其高稳定性、良好的溶剂分散性以及可调的光电特性，作为极具前景的纳米碳平台在光电领域引起了极大关注。本研究通过在氧化镍（NiO）空穴传输层（HTL）中引入CQDs，开发出效率提升且长期稳定的平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池（PSCs）。CQDs的掺入使NiO的能带结构下移，从而与掺锡氧化铟（ITO）电极的功函数及钙钛矿的能带边缘良好匹配。通过优化CQDs的掺入比例实现高效级联电荷传输，在空气环境中制备的器件功率转换效率（PCE）达到17.02%，显著高于未掺杂CQDs的NiO基PSC（15.66%）。伴随电荷积累抑制的电荷复合减少使J-V迟滞效应从4.5%降至1%以下。此外，掺杂CQDs的NiO在无封装大气条件下展现出长期稳定性，190小时后仍保持初始PCE的70%以上。该研究为制备适用于多种能量转换器件的高效电荷迁移溶液法金属氧化物中间层提供了新策略。

    关键词： 碳量子点，氧化镍，空穴传输层，稳定性，钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 甜玉米（<i>Zea mays L. var. rugosa</i>）衍生荧光碳量子点用于选择性检测硫化氢及生物成像应用

    摘要： 我们报道了一种绿色、简便的荧光检测硫化氢(S2?)的方法，该方法以甜玉米(Zea mays L. var. rugosa)为碳源制备蓝绿色碳量子点(CQDs)。通过紫外-可见光谱、光致发光(PL)光谱及寿命测试研究了CQDs的光学特性，采用高分辨透射电镜(HR-TEM)、原子力显微镜(AFM)和动态光散射(DLS)进行形貌分析，X射线衍射(XRD)技术用于物相分析，并通过Zeta电位、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱及X射线光电子能谱(XPS)测定量子点的电荷与组成。制得的CQDs粒径小于2.4 nm，在约470 nm处呈现蓝绿色发射，水相中稳定性优异（超过6个月）。该合成CQDs对水相中硫化物离子(S2?)表现出高灵敏度与选择性检测（线性范围5-100 nM，检测限8 nM），且优于其他有毒金属离子和无机盐。溶血实验(2.86%)和人红细胞电子自旋共振(ESR)测定(7.5 mm/h)证实其具有优异血液相容性。MTT法评估显示，在250 μg/mL浓度下对Vero和A549细胞系的存活率均超过90%?；诹己蒙锵嗳菪?，该合成CQDs被用作体外生物成像的荧光探针。

    关键词： 生物成像、甜玉米、传感器、硫化氢、碳量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 石墨烯量子点组装体中的激子相干长度与动力学

    摘要： 研究了两种尺寸明确的石墨烯量子点组装体中的激子尺寸与动力学特性：六苯并冠烯（HBC，芳香核含42个碳原子）和碳量子点（CQD，含78个碳原子）。通过自下而上的化学方法合成了HBC和CQD，并采用稳态紫外/可见光谱、X射线散射及电子显微镜技术研究其组装行为。研究发现HBC能形成长程有序纤维结构，而CQD则难以有效组装。利用飞秒激光光谱技术测定激子尺寸与动力学：在极早期阶段（约100飞秒），两种组装体中的激子均呈现约1-2个分子单元的离域分布，这与碳基材料中激子的受限特性相符，也与理论计算的约2个分子单元值一致。通过激子-激子湮灭测量得出HBC和CQD的激子扩散长度分别为16纳米和3纳米。

    关键词： 时间分辨激光光谱学、石墨烯量子点、六苯并冠烯、激子、碳量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一种简便合成碳量子点掺杂P25可见光驱动光催化剂的方法，具有增强的NO去除性能

    摘要： 通过一步电化学-微波法制备了水溶性碳量子点（CQDs）及新型复合光催化剂CQDs/P25。实验结果表明，在室温条件下，该CQDs/P25复合光催化剂对NO的光催化降解率达到71%，约为纯P25的1.65倍（NO初始浓度为10 ppm）。当CQDs含量为1%时，复合催化剂的光催化效率达到最高值。研究表明，CQDs可拓展纯P25的光吸收范围并调节其带隙结构。该新型光催化剂的高效光催化性能主要归因于其独特的上转换荧光特性、纳米尺寸效应及表面活性效应。

    关键词： 复合催化剂、氮氧化物污染物、碳量子点、P25、光催化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 碳量子点、氮掺杂碳量子点及叶酸修饰碳量子点的生物安全性评估：一项系统性比较

    摘要： 碳量子点（CQDs）及其功能化材料因其独特性质在生物医学领域具有广阔前景；然而，这些改性材料在生物体系中的潜在毒性也引发了日益关注。本研究合成了原始CQDs及两种常见功能化CQDs（包括氮掺杂CQDs（NCQDs）和叶酸修饰CQDs（FA-CQDs）），通过体内外实验对比其毒性与生物相容性。选用L929、C6和正常细胞MDCK进行体外不良反应检测，在CQD材料浓度增至1 mg/mL的高剂量下，未观察到急性毒性或显著变化。其中FA-CQDs表现出更低毒性。此外，对裸鼠进行了15天体内毒性研究，10或15 mg/kg剂量组实验动物在15天后与磷酸盐缓冲液（PBS）处理组无显著差异。多项生化参数结果也表明，在可行浓度范围内CQDs功能化产物不影响生物指标。通过体内外毒性测试发现，CQDs及其改性材料在未来生物应用中具有安全性。

    关键词： 生物分布、功能材料、生物相容性、荧光生物成像、碳量子点（CQDs）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用HNO?/HClO?氧化石墨化碳制备多色碳量子点

    摘要： 碳量子点（CQDs）的微观结构对其荧光性能具有重要影响。本研究以HNO3/HClO4为氧化剂，通过选择性氧化石墨化活性炭合成了不同微观结构的CQDs。我们表征了CQDs的微观结构与表面化学性质，结果表明活性炭的石墨化程度对所得CQDs的结构及荧光性能具有显著影响。通过高温热处理（最高达2500°C）调控活性炭石墨化程度，可使CQD溶液荧光从黄色调节至绿色。此外，碳前驱体石墨化程度的提高有助于显著降低浓缩CQD溶液的荧光自吸收猝灭现象。重要的是，所制备的CQDs无细胞毒性，可作为生物成像试剂使用。

    关键词： 荧光特性、石墨化、生物成像、碳量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 哌嗪修饰碳量子点目标分析物诱导的荧光带位移：一种四环素类抗生素的特异性可视化检测方法

    摘要： 通过一个胺基的?；?脱保护及酰胺化反应，哌嗪被用于修饰碳量子点（CQDs），并成功作为媒介通过氢键和静电作用将溶液中的土霉素（OTC）结合。哌嗪修饰的碳量子点（P-CQDs）与结合的OTC之间可能发生了荧光共振能量转移（FRET），导致荧光带发生红移。除了具有优异的检测特异性外，P-CQDs的最大发射波长与OTC浓度（0至10 μM）之间还呈现出良好的线性关系，从而提供了一种快速、便捷的土霉素可视化荧光检测方法。

    关键词： 碳量子点、土霉素、可视化检测、荧光共振能量转移、哌嗪

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用接骨木莓微波辅助绿色法制备碳量子点及其生物成像应用潜力

    摘要： 早期诊断对于当今癌症和传染病等疾病具有重要的战略意义。这些疾病的大部分死亡病例都源于未能早期确诊，而早期诊断病例的死亡率则显著降低。碳量子点（C-dots）作为用于早期诊断方法的荧光材料，既是新型材料又极具应用前景。这种特性已证实碳量子点在生物应用中的价值。本文报道了以接骨木为绿色基质（图1），通过简易绿色微波辅助水热法制备碳量子点的过程。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见分光光度计和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）对制得的接骨木源碳量子点进行了表征。这种碳量子点具有多功能特性，可应用于多个领域：例如作为高性能纳米探针、生物成像应用、分子标记应用、癌细胞标记与成像技术以及造影剂的重要材料。

    关键词： 碳量子点、生物应用、绿色合成、欧洲荚蒾

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过碳量子点杂化非缺位(nBu4N)4W10O32的工程策略显著提升可见光催化氧化性能

    摘要： 本文公开了一种制备碳量子点（CQD）杂化四丁基铵十钨酸盐（(nBu4N)4W10O32，TBADT）的高效策略。该策略的关键步骤是通过四丁基溴化铵（TBABr）溶液对CQD进行水热处理，形成TBA+胶束包覆的CQD，其作为阳离子杂化剂与W10O32阴离子结合生成目标催化剂。XPS、紫外-可见光谱、光致发光及循环伏安表征表明，CQD杂化剂在提升TBADT的结构稳定性、氧化还原能力及可见光响应方面发挥独特作用，尤其能增强其光激发态的稳定性。在乙腈溶剂中以氧气为氧化剂、可见光驱动环己烷、甲苯、乙苯及苄醇的选择性氧化反应中，含3% CQD的优化杂化催化剂展现出比纯TBADT显著更高的光催化活性——环己烷光氧化转化率约21.7%，环己酮选择性达84.8%。此外，添加2 M盐酸进一步强化上述杂化效应，从而显著提升当前光催化氧化反应效率。

    关键词： 有机化合物的选择性氧化，分子工程杂交，十钨酸盐，分子氧，碳量子点，可见光催化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 碳量子点单原子锚定钴作为可见光促进氧化反应的高效光催化剂

    摘要： 在光催化剂内部产生高效的光诱导电荷分离是实现高催化效率的关键因素。传统将金属或金属氧化物颗粒负载于半导体光催化剂的方法会导致反应过程中活性位点无序组装。在光催化剂上引入单原子金属可显著提高原子利用率并形成精准活性位点，但该方法受限于缺乏适用于单原子固定的合适光敏剂。本研究通过简易维生素B12热解法，设计出具有特定Co-N4结构单钴原子锚定位点的光催化碳量子点。该碳点兼具光捕获天线功能与钴原子载体作用，实现高达3.27 wt.%的超高原子负载量。这种新型光催化材料展现出增强的可见光吸收能力、高效的电荷分离特性以及降低的电荷转移阻抗，其中单钴原子作为具有强氧化能力的活性位点。最终该光催化剂表现出优异的可见光驱动催化性能：水氧化产氧速率达168 μmol h-1 g-1，亚胺合成转化率约90%且选择性>99%，并实现有机染料的完全光降解。

    关键词： 单原子催化剂、氧化反应、碳量子点、光催化、可见光

    更新于2025-09-12 10:27:22