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oe1(光电查) - 科学论文

83 条数据
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  • [IEEE东南会议2018 - 佛罗里达州圣彼得堡（2018.4.19-2018.4.22）] 2018年东南会议 - 生物监测用先进纳米材料

    摘要： 生物医学与诊断检测/监测对社会至关重要，因其直接影响我们的日常生活。这种需求在可穿戴生物传感器领域尤为突出——据预测，到2020年生物传感器市场规模将达到225亿美元。因此，利用纳米材料增强特性的传感器开发正引领着可穿戴分析化学的前沿。纳米科学提供了近乎无限的新型材料，其特性与宏观材料截然不同。许多与这些纳米材料的相互作用尚未被探索，亟待研究。 传感器结构与材料需具备柔软性及足够的机械强度，以随佩戴者运动产生弯曲、拉伸、折叠和扭转等形变。本研究采用电纺聚合物纤维作为可穿戴传感器基质，通过逐层自组装和真空技术负载宽范围碳纳米材料，实现对汗液中多种分析物的检测。数据显示该纳米复合传感器能以准确、选择性和可重复的方式实现监测功能，在低电压（<1V）下输出可通过便携/可穿戴设备轻松读取的电流信号，显著提升了其在柔性可穿戴设备中的应用价值。

    关键词： 纳米材料、先进材料、可穿戴设备、纳米传感器、生物传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 复合TiO2纳米棒-TiO2纳米颗粒/PEDOT:PSS电极的形貌效应对三碘化物还原的影响

    摘要： 在导电玻璃基底上制备了由二氧化钛纳米颗粒（NPs）、二氧化钛纳米棒（NRs）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）组成的复合电极。通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和傅里叶变换红外衰减全反射（FTIR-ATR）测试证实了复合结构中二氧化钛的存在。扫描电子显微镜（SEM）表征了TiO2 NP-PEDOT:PSS、TiO2 NR-PEDOT:PSS及TiO2 NP-TiO2 NR-PEDOT:PSS电极的表面形貌。循环伏安法（CV）测试表明，相较于原始PEDOT:PSS和铂（Pt）电极，添加二氧化钛后复合电极对三碘离子还原的电催化活性显著提升。电化学阻抗谱（EIS）显示电荷转移电阻（Rct）强烈依赖于复合电极的形貌（TiO2 NP与TiO2 NR的比例）。研究发现，在TiO2纳米颗粒与PEDOT:PSS的混合体系中，随着二氧化钛纳米棒含量的增加，Rct值降低。

    关键词： 纳米材料、纳米复合材料、电化学阻抗谱、二氧化钛纳米棒、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [能源、环境与可持续发展] 汽车与航空航天应用传感器 || 气体传感功能薄膜研究综述

    摘要： 由于特定气体与某些功能材料表面相互作用时会引起其性质（光学、电学等）发生变化，大量功能材料已被探索用于气体传感应用。这些功能材料也被称为传感薄膜，是气体传感器中的关键组件之一。其他组件包括与传感薄膜连接的电极及配套的数据采集系统。过去数十年间，多种金属、半导体、陶瓷及混合材料被广泛研究用于气体传感。功能薄膜的选择取决于待检测气体类型。优质气体传感器应具备高灵敏度、目标气体选择性、最短响应/恢复时间、良好重复性及稳定性等特性，因此开发高效气体传感器必须精心选择合适的传感薄膜。本文综述了各类传感薄膜及其基本原理与传感机制，材料形貌变化与其他功能材料的掺杂同样会影响气体传感器性能，故本文也探讨了高效气体传感相关问题。

    关键词： 纳米材料、传感薄膜、气体传感、功能化薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 低维金属卤化物钙钛矿及其杂化材料

    摘要： 有机-无机金属卤化物杂化材料是一类具有优异结构和性能可调控性的重要晶体材料。近年来，具有ABX3结构的金属卤化物钙钛矿因其卓越的光电特性，被广泛研究作为新一代半导体材料，应用于光伏电池、发光二极管、光电探测器和激光器等光电器件。通过控制形貌维度，包括二维钙钛矿纳米片、一维钙钛矿纳米线和零维钙钛矿量子点在内的低维金属卤化物钙钛矿，由于量子尺寸效应展现出与体相材料截然不同的特性。除ABX3型钙钛矿外，含有相同基本结构单元——金属卤化物八面体(BX6)的有机-无机金属卤化物杂化材料，也可组装形成其他类型的晶体结构。通过选用合适的有机和无机组分，研究者已开发并研究了具有二维、准二维、波纹二维、一维和零维分子级结构的低维有机-无机金属卤化物杂化材料。这些分子级低维金属卤化物杂化材料因强量子限域和位点隔离效应，表现出显著区别于ABX3钙钛矿的独特性质。鉴于低维金属卤化物钙钛矿和杂化材料的快速发展，系统综述这些领域的最新进展具有重要现实意义。同时需要澄清分子级低维金属卤化物杂化材料与形貌学低维金属卤化物钙钛矿的区别——当前"低维钙钛矿"术语在许多情况下使用不当。本文综述了低维金属卤化物钙钛矿和杂化材料的合成、表征、应用及计算研究进展。

    关键词： 光电子学、卤化物钙钛矿、纳米材料、低维性、有机金属卤化物杂化物

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 新型蜂蜜介导的绿色合成法制备石墨烯@银纳米复合材料及其在光伏与抗菌活性方面的二维应用

    摘要： 采用绿色简便方法成功制备了石墨烯/银纳米复合材料（Gr@AgNCs），以氧化石墨烯（GO）为石墨烯前驱体、硝酸银（AgNO3）为银纳米颗粒前驱体。研究选用具有环境友好特性的蜂蜜作为还原剂与稳定剂。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（RS）、热重分析（TGA）及紫外分析对合成的Gr@AgNCs进行表征。结果表明蜂蜜能有效将GO还原为石墨烯并将银离子还原为银纳米颗粒（AgNPs），这使得该合成方法更适用于在石墨烯片层上制备金（Au）等其他金属。这种活性合成法在医疗、科技和工业领域可能具有广泛应用价值。此外，Gr@AgNCs不仅保持了银纳米颗粒（AgNPs）增强的抗菌活性，还保留了光伏特性，显示出其作为石墨烯基纳米材料的潜在应用前景。

    关键词： 抗菌活性、蜂蜜、石墨烯、纳米材料、氧化石墨烯、光伏活性

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 嵌入氯化钠中的量子点光热稳定性研究

    摘要： 展示了一种将胶体量子点（QDs）高效掺入离子基质的有效方法。我们制备了三种不同的合成方案：传统饱和盐水法、甲醇辅助法和乙醇辅助法。持续的热应力与光子应力测试表明，高温环境（而非光子激发应力）对量子点的发光性能更具破坏性。虽然传统饱和盐水法和甲醇辅助法在低温及低光子激发强度条件下表现良好，但乙醇辅助法封装的量子点在所有测试条件下均无法保持稳定。超过1000小时的加速老化测试为这些量子点的寿命提供了关键数据，预计其使用寿命可超过10,000小时。

    关键词： 发光二极管、量子阱、纳米材料、线状和点状器件

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多糖-肽-量子点纳米结构的发光开关用于胶质母细胞瘤细胞的靶向胞内成像

    摘要： 多形性胶质母细胞瘤（GBM）仍是致死率最高的脑部肿瘤之一。纳米医学通过将早期诊断与多种治疗手段相结合，为对抗GBM提供了新策略。本研究将半胱氨酸（Cys）和聚精氨酸（PA）接枝到羧甲基纤维素（CMC）上，制备出生物功能化杂化大分子（CMC_Cys和CMC_PA）。这些聚合物-肽缀合物作为表面封端配体和生物功能修饰剂，在水相体系和室温条件下通过绿色化学工艺合成了三元Ag-In-S量子点（AIS QDs）。由此形成的核壳超分子纳米结构（AIS@CMC、AIS@CMC_Cys和AIS@CMC_PA）被测试为用于GBM细胞（U-87 MG）靶向生物成像和体外胞内追踪的荧光纳米探针（"关-开"模式）。通过核磁共振、紫外-可见光谱、光致发光、傅里叶变换红外光谱、透射电镜/能谱/选区电子衍射、zeta电位和动态光散射等技术对其理化性质、结构和形貌进行了表征。采用线粒体活性检测评估细胞相容性，并通过共聚焦激光扫描显微镜研究细胞摄取动力学。接枝处理导致表面电荷显著降低，与未修饰的AIS@CMC相比，AIS@CMC_Cys和AIS@CMC_PA表现出强烈的光致发光猝灭（即"关闭状态"）。该效应被巧妙应用于GBM细胞生物成像及胞内追踪监测内化过程——在极早期孵育阶段（约5分钟）即出现强烈"解猝灭"。因此，这种通过环保可扩展水相工艺制备的新型杂化纳米胶体，有望作为响应性荧光生物探针，用于生物成像及追踪胞内通路与机制，成为对抗脑癌细胞的有力武器。

    关键词： 纳米偶联物、纳米材料、胶体、聚合物-半导体纳米探针、超分子纳米粒子、荧光纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 稀土掺杂NaYF4上转换纳米材料在太阳能电池应用中的简评

    摘要： 稀土掺杂上转换纳米材料上转换发光（UCL）性能的增强可促进反斯托克斯发射，在众多应用领域具有重要且迫切的需求。其反斯托克斯位移、长寿命和尖锐发射等优异特性展现出多领域的应用潜力。上转换是稀土离子中令人瞩目的过程之一，通过低能量近红外（NIR）光子即可获得高能紫外（UV）和可见光（Vis）光子的发射。本简评探讨了用于上转换发光的NaYF4基质基本原理——选择该基质因其具有低声子能量和成分稳定性。我们还论证了核壳结构与等离子体纳米结构的引入对上转换发光的关键影响，并综述了稀土掺杂NaYF4中等离子体增强上转换发光的最新进展。最后介绍了稀土掺杂NaYF4纳米复合荧光材料在太阳能电池中的最新应用。

    关键词： 太阳能电池，纳米材料，NaYF4，稀土

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 金属增强荧光生物传感：从紫外光到第二近红外窗口

    摘要： 为提高疾病存活率，早期诊断至关重要。此时生物标志物浓度极低，必须有效检测和量化才能实现可靠诊断。荧光生物传感通常通过用纳米结构和荧光团标记这些生物标志物来实现。金属增强荧光（MEF）是一种现象：当金属纳米结构与荧光团紧密靠近时，荧光生物传感器信号强度可显著增强。重要的是，这能进一步降低检测限从而实现更早期诊断。 近年来，人们投入巨大努力研究如何有利利用纳米材料的化学和物理特性。通过精确的纳米级工程，可以优化等离子体纳米材料的光学特性——这些技术现在需要完善并应用于诊断领域。借助MEF，信号强度可与分析物浓度成正比关系，从而实现比以往更早期的疾病诊断。 本综述论文概述了应用型MEF生物传感器的潜力与最新进展，重点强调其显著的临床价值。我们展示了基于检测平台及溶液体系中的MEF生物传感器，并评述了各类金属纳米颗粒形态。研究覆盖从紫外光到第二近红外窗口（NIR-II）的多波段发射，突出其广泛适用性。此外，近红外（NIR-I和NIR-II）生物传感的重要性得以阐明——因其能增强生物介质穿透深度。最后，通过开发多重检测技术可实现分析物的同步多元分析。将金属增强荧光融入生物传感后，将可能比以往更快速可靠地诊断疾病，从而挽救无数生命。

    关键词： 纳米材料、生物传感、金属增强荧光、荧光团、多重检测、近红外

    更新于2025-09-22 13:00:12

  • 基于三氧化钨纳米立方体的超灵敏硫化氢气体传感器（工作温度低）

    摘要： 通过Na2WO4·2H2O酸化法合成了具有纳米立方体形貌的WO3纳米结构，其物相和形貌分别采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）进行表征。研究结果表明，该纳米立方体WO3制备的传感器可检测330 ppb的H2S浓度，远低于10 ppm的阈值限值。与其他研究成果相比，该纳米立方体WO3传感器对H2S表现出更高的灵敏度、优异的选择性以及更快的响应/恢复特性。特别值得注意的是，该纳米立方体WO3检测H2S的最佳工作温度为100℃。

    关键词： 硫化氢、气体传感器、纳米材料、三氧化钨

    更新于2025-09-22 13:18:53