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二氧化锰纳米颗粒/活性炭复合材料作为高效的紫外和可见光光催化剂
摘要： 通过化学还原法制备了二氧化锰纳米颗粒/活性炭（MnO2/AC）复合材料和二氧化锰纳米颗粒（MnO2 NPs）。形貌研究表明，MnO2 NPs呈圆柱状和球形。研究还发现MnO2 NPs在活性炭上分散良好，而纯Mn NPs同时存在分散态和团聚态。FT-IR分析证实了MnO2 NPs的合成。Zetasizer测试显示Mn NPs粒径均匀且小于100 nm，其zeta电位为?20 mV，表明其在悬浮液中具有稳定性。合成的Mn/AC复合材料和Mn NPs被用作光催化剂降解刚果红（CR）染料。降解实验表明，在紫外光和自然光照射下，MnO2/AC复合材料比MnO2 NPs能更高效地降解CR染料。该复合材料的高效降解源于活性炭对染料的吸附作用与负载型MnO2 NPs快速光降解的协同效应。结果显示Mn/AC复合材料在5分钟内降解了约98.53%的CR染料，而MnO2 NPs在相同光照时间内仅降解66.57%。循环使用的催化剂仍保持显著降解能力，验证了其可持续性。通过考察催化剂用量和初始染料浓度的影响发现，染料在自来水中的降解速率（有催化剂存在时）明显更快，这可能归因于自来水中多种矿物离子的存在。
关键词： 二氧化锰、纳米颗粒、活性炭、光降解、光催化剂、刚果红
更新于2025-09-23 15:23:52
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纳米机械微流控混合及硅纳米颗粒与烯酰胺快速硫醇共价连接标记用于生物成像
摘要： 采用"绿色化学"理念通过共价键合实现纳米材料表面快速功能化仍具挑战性，开发简易方案的研究持续进行。我们报道了一种纳米机械微流控方法，利用烯酰胺-硫醇化学将烯酰胺官能化有机衍生物偶联到巯基修饰的二氧化硅纳米颗粒表面。该偶联原理基于微流控表面声波（SAW）装置，其产生的声流混沌微混合可实现含活性组分的横向流动液体混合。该方法成功实现了用含烯酰胺手柄的改性荧光标记物对巯基修饰二氧化硅纳米颗粒的直接表面标记，总效率达83-90%。这种绿色方法能在水相条件下实现高效表面功能化，并通过施加电场调控偶联过程。经多种分析技术表征的染料标记二氧化硅颗粒具有生物相容性，在活细胞生物成像领域具有应用潜力。预计该生物偶联策略将在生物成像和药物递送领域获得广泛应用。
关键词： 微流控技术、表面声波（SAW）、艾伦酰胺-硫醇化学、生物成像、纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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绿色溶胶-凝胶法合成的镍铁氧体在镁依赖下的阳光光催化性能
摘要： 我们报道了一种环保的合成策略，在改良的绿色溶胶-凝胶路线中以芦荟凝胶作为天然模板，制备新型镍铁氧体及镁掺杂镍铁氧体光催化剂。通过PXRD、SEM、TEM和HRTEM分析表征了所制备光催化剂的晶相、表面形貌和粒径。通过调节掺杂浓度可将纳米颗粒（NPs）的能带隙调控在2.55-2.34 eV范围内。光致发光分析表明这些NPs是显示应用中的有效白色组分。合成的NPs用于太阳光照射下水介质中难降解污染物的光催化分解。与纯NiFe2O4及NiFe2O4:Mg2+（5 mol%）相比，NiFe2O4:Mg2+（1 mol%）对难降解污染物的分解表现出比商用P25更高的光催化效率。这种光催化性能的提升主要归因于结晶度、能带隙、形貌、晶粒尺寸、缺陷、掺杂量及光催化综合因素之间的平衡。该研究为采用这种简单绿色路线制备具有双功能特性的NPs开辟了新途径，特别适用于光催化领域（尤其是废水处理）和显示应用。
关键词： 光芬顿催化性能，光致发光，绿色溶胶-凝胶法，NiFe2O4:Mg2+纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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静电定向组装纳米结构复合材料以增强光催化性能
摘要： 已明确证实，通过沉积氧化还原催化剂可提升光催化剂的活性——这类催化剂能有效提取光生载流子、加快界面反应速率，从而抑制不利的复合过程。为获得最佳性能，需要对氧化还原催化剂颗粒的负载量、粒径及表面催化特性实现高度可控。本文报道了一种新型、高度可控且用途广泛的二氧化钛催化剂复合材料制备方法：首先通过脉冲激光烧蚀金属氧化物靶材于水中产生"裸露"（无配体）的CuOx或FeOx纳米颗粒；随后通过调节pH值建立胶体与基底间的静电吸引力，实现CuOx和FeOx纳米颗粒在锐钛矿型TiO2基底上近乎定量的胶体沉积。当催化剂最优添加量（约0.5 wt%）时，所得TiO2-CuOx和TiO2-FeOx组装体在模拟太阳光照射下降解2,4-二氯苯氧乙酸的光催化速率较原始TiO2提升约1.5倍。这种通过脉冲激光烧蚀产生无配体催化剂纳米颗粒并与TiO2进行静电导向组装的方法，被证明是制备高光催化性能复合材料的有效途径。
关键词： 光催化、二氧化钛、激光烧蚀、胶体沉积、纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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卟啉-高密度脂蛋白：一种用于肺癌治疗的新型光敏纳米颗粒
摘要： 背景：我们开发了超小卟啉-高密度脂蛋白（HDL）纳米颗粒（<20纳米），称为"卟啉HDL"，其具有高密度卟啉分子，在肿瘤细胞积聚后迅速解离并产生荧光和光活性。本研究将其作为新型可激活光敏剂用于图像引导的光动力治疗（PDT）。我们报道了这些靶向肺癌细胞表达的B类I型清道夫受体（SR-BI）的纳米颗粒研究，这是开发外周肺癌及晚期肺癌转移淋巴结微创治疗的第一步。 方法：在SR-BI阳性和阴性肺癌细胞系中评估卟啉HDL的体外摄取及相应PDT疗效。采用临床相关的小鼠原位肺癌模型检测肿瘤中的荧光激活和摄取量化。此外还研究了卟啉HDL介导的PDT效应。 结果：卟啉HDL促进H460人肺癌细胞系的正常细胞内摄取。当用671纳米PDT激光照射时，卟啉HDL在体外产生显著治疗效果。在小鼠原位肺癌异种移植模型全身给药后，卟啉HDL表现出肿瘤选择性积聚和光激活，并显著增强病灶与正常组织的对比度。此外，卟啉HDL-PDT显著诱导肺肿瘤细胞凋亡（73.2%），且对正常组织无毒性或邻近关键结构无损伤。 结论：SR-BI靶向的卟啉HDL介导的肺癌PDT在体内外均具有选择性和有效性。这些初步原理验证研究表明，这种"智能"PDT方法具有高度选择性肿瘤消融的潜力。
关键词： 纳米颗粒，卟啉高密度脂蛋白，肺癌，B类清道夫受体I型，光动力疗法
更新于2025-09-23 15:23:52
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一锅水热法合成的聚乙烯亚胺介导的WO3纳米颗粒在亚ppm级NO2检测中的传感性能
摘要： 通过简单高效的一锅水热法制备了一种聚乙烯亚胺介导的WO3纳米颗粒新型传感材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对制备的WO3纳米颗粒的结构和形貌特征进行了研究。结果表明，所制备的WO3纳米材料由高度分散的WO3纳米颗粒组成，这些粒径在10-50 nm范围内的纳米颗粒呈现单斜晶结构。NO2传感测试表明，基于WO3纳米颗粒的气体传感器表现出优异的响应性、卓越的选择性、出色的可逆性和良好的长期稳定性。传感器响应随NO2浓度增加而增强，在最佳工作温度100°C下对5 ppm NO2获得了最高响应值251.7。特别值得注意的是，该传感器对3.2-50 ppb NO2也能产生响应。即使在湿度较高的环境中，它仍能保持快速响应和恢复时间以及高灵敏度。WO3纳米颗粒优异的气敏性能可归因于其高有效比表面积和丰富的氧空位，这预示着其在不同湿度环境下快速有效检测亚ppm级NO2方面具有巨大应用潜力。
关键词： 纳米颗粒、二氧化氮、气体传感性能、三氧化钨、水热法
更新于2025-09-23 15:23:52
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嵌入纳米粒子传感器的橡木在模拟酒中释放的O2动态图像
摘要： 葡萄酒在与橡木接触时的氧化是一个众所周知的现象，并被视为葡萄酒陈酿过程中的重要环节。氧气会从橡木的孔隙结构中缓慢而持续地扩散，从而促进通常与葡萄酒陈酿相关的反应。本研究采用对氧气敏感的颗粒来探究橡木不同解剖部位释放的氧气动态，同时监测木材脱氧导致的氧气增加量以及单宁等木材释放化合物消耗造成的氧气减少量。为此，分别使用经Macrolex荧光黄染色的核壳型PSPVP纳米颗粒和Pt-TFPP作为参比颗粒与氧敏颗粒。此外，采用Guppy Pro RGB相机通过比率法氧成像技术进行监测，利用绿色和红色通道分别采集参比颗粒与氧敏颗粒发出的光信号。由于每个表面积单位对应的纳米传感器体积与木材区域存在显著差异，故在不同时间点选择不同曝光时长获取图像。结果显示：实验最初几分钟内存在木材脱气过程，木材不同结构单元释放氧气，这些释放物消耗氧气，以及氧气在模拟酒液中的扩散现象。
关键词： 纳米颗粒、葡萄酒、耗氧量、光学氧成像、橡木
更新于2025-09-23 15:23:52
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附生生物膜对光催化纳米颗粒（PNPs）暴露的?；せ?
摘要： 研究人员正致力于将光催化纳米颗粒（PNPs）与生物过程相结合，以开发高效的环境净化技术（即紧密耦合的光生物催化）。然而，关于多物种微生物聚集体对PNP暴露响应的信息甚少。本研究以附生生物膜作为多物种微生物聚集体的模型，在氙灯照射下分别暴露于三种不同PNPs（硫化镉、二氧化钛和三氧化二铁）。PNP暴露对附生生物膜的生物量、叶绿素含量和ATP酶活性均未产生明显毒性影响。胞外聚合物（EPS）的过量产生是附生生物膜抵御PNP暴露的最重要保护机制。尽管PNP暴露会诱导胞外超氧自由基生成并导致附生生物膜内活性氧（ROS）积累，但EPS与PNPs的相互作用可缓解ROS产生，同时超氧化物歧化酶能减轻生物体内ROS的累积。在PNPs存在条件下，附生生物膜通过增加光合型及高营养代谢微生物（衣藻科、蓝藻门、鞘脂杆菌目和黄单胞菌门）的相对丰度改变了群落组成。本研究揭示了微生物聚集体抵御PNP光生毒性与纳米颗粒毒性协同作用的防护机制。
关键词： 群落组成、胞外聚合物、活性氧物种、附生生物膜、光催化剂、纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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《AIP会议论文集》[作者：第一届太阳能研究、技术与应用国际大会（ICSERTA 2018）——摩洛哥瓦尔扎扎特（2018年5月8-10日）] ——采用凝胶结晶法合成六方铁氧体纳米颗粒及其中红外表征
摘要： 采用凝胶晶化技术合成六方铁氧体纳米粒子及其中红外表征。本研究通过凝胶晶化技术合成了六方铁氧体（SrFe12O19）纳米粒子，以柠檬酸、硝酸铁和硝酸锶为原料制备凝胶。将所得凝胶在马弗炉中100°C加热4小时，随后在800°C退火处理4小时。采用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对样品进行表征。XRD图谱证实形成了单相SrFe12O19纳米粒子，FTIR光谱显示400-600 cm-1范围内的吸收峰归属于金属-氧振动。所制纳米粒子具有单相结构，可用于磁记录介质、微波器件及永磁体等多种应用领域。
关键词： XRD、FTIR、凝胶到结晶、六方铁氧体锶、纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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C3N4-Ag-Ag2O异质结修饰碳纤维布作为高效滤膜状光催化剂的光响应可见-近红外光催化活性
摘要： 经证实，C3N4修饰的碳纤维（CF）布可作为滤膜状光催化剂用于降解流动废水，但其仅能被可见光（λ < 450 nm）激发。为将光响应范围扩展至近红外区，本研究在CF布上设计制备了C3N4-Ag-Ag2O异质结。通过热缩聚法在CF布上生长出厚度20-30 nm的C3N4纳米片，再采用化学沉淀法在CF/C3N4布上沉积10-20 nm的Ag/Ag2O纳米颗粒。CF/C3N4/Ag/Ag2O布展现出优异柔韧性及宽波段可见-近红外光吸收特性（400-1400 nm），其吸收边（450 nm）显著宽于CF/C3N4。在808 nm或980 nm激光照射下，该材料分别在140分钟内对AO7和4-CP的去除率达到83%/41%和72%/38%，明显优于CF/Ag/Ag2O布（33%/13%和31%/10%）及CF/C3N4布（3%/1%和0%/1%）。值得注意的是，当CF/C3N4/Ag/Ag2O布作为滤膜处理流动废水（AO7浓度20 mg L-1，流速1.5 L h-1）时，经过8级反应器后AO7去除率高达97%。因此，该材料可作为具有近红外光响应的高效滤膜状光催化剂。
关键词： CF/C3N4/Ag/Ag2O布、纳米片、光催化、纳米颗粒、可见-近红外
更新于2025-09-23 15:22:29