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用于改进蓝宝石化学机械抛光（CMP）的新型聚电解质-Al2O3/SiO2复合纳米磨料
摘要： 一种具有优异分散性和卓越抛光性能的新型聚电解质-Al2O3/SiO2复合纳米颗粒通过简便方法成功制备。二氧化硅通过共价键与氧化铝结合并通过静电作用吸附聚电解质，起到双功能分子作用。该聚电解质-Al2O3/SiO2磨料的材料去除率比纯Al2O3磨料高30%，且蓝宝石表面更为光滑。研究采用微接触与磨损模型探究了化学机械抛光过程中的材料去除机制，去除率提升主要归因于良好分散的颗粒能加速机械去除过程，而异常光滑的表面则源于磨料对晶圆穿透深度的减小。本研究结果为满足蓝宝石平坦化的高效无损抛光需求提供了可行策略。
关键词： 化学机械抛光、复合磨料、聚电解质、表面粗糙度、蓝宝石、材料去除率
更新于2025-09-23 15:22:29
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阳离子聚电解质存在下聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)的渗流依赖导电行为
摘要： 聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)薄膜的导电性在阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)存在下发生显著改变。通过旋涂法制备了1至5层PEDOT:PSS与PDADMAC复合物(记为PED*PDA)薄膜即(PED*PDA)1至(PED*PDA)5，并测量其面内电导率，同时与原始PEDOT:PSS薄膜进行对比。此外，将PDADMAC与PEDOT:PSS交替旋涂形成双层单元(记为PDA/PED)，通过逐层沉积构建1至5层PDA/PED单元薄膜即(PDA/PED)1至(PDA/PED)5，并将其导电性与复合物薄膜进行比较。PED*PDA的面内电导率显著高于原始PEDOT:PSS，且几乎不受层数（即薄膜厚度）影响。然而PDA/PED薄膜的导电性行为与复合物薄膜不同：(PDA/PED)1至(PDA/PED)2的电导率递增，而(PDA/PED)3至(PDA/PED)5则递减。随着外加电压升高，I-V曲线的线性特征保持不变。通过多种表征技术研究了结构、形貌及导电性增强机制。PEDOT:PSS中阴离子PSS部分与阳离子PDADMAC之间的强静电结合是导致导电性显著提升的原因，这种结合增强了渗流路径。
关键词： 聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、薄膜、聚电解质、傅里叶变换红外光谱、电学行为、X射线衍射
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于细菌功能化金纳米粒子矩阵的光纤传感器用于监测水中重金属污染
摘要： 本研究探索了利用大肠杆菌B40菌株作为基于局部表面等离子体共振（LSPR）生物传感器的潜在受体，用于检测水中的重金属离子（汞Hg2+和镉Cd2+）。通过沉积两层带相反电荷的聚电解质，将大肠杆菌B40菌株固定在金纳米颗粒（AuNP）包被的光纤探针上。将固定有细菌的传感器探针置于不同浓度（0.5 ppb至2000 ppb）的Hg2+和Cd2+离子中进行测试。这些金属离子与细菌细胞表面的巯基及其他官能团相互作用，导致AuNP包被传感器探针周围折射率发生变化，从而调节传感器响应。通过在去离子水和自来水中添加金属离子进行检测，测得检测限为0.5 ppb。该传感器可在10分钟内从小样本（<1 ml）中检测出重金属离子，并对重金属离子表现出优于其他过渡金属离子的良好选择性。以半胱氨酸等氨基酸作为受体的对照研究显示，其灵敏度低于本方案采用的细菌细胞方法。
关键词： 聚电解质、光纤传感器、细菌、金纳米粒子、重金属离子、局域表面等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过化学镀和聚电解质吸附法简易合成SiO?–Ni覆盆子状复合材料
摘要： 通过阳离子型聚二烯丙基二甲基氯化铵对单分散二氧化硅（SiO2）颗粒表面进行改性，旨在使带负电的四氯合钯酸根离子（PdCl2?4）能在水溶液中通过静电作用接枝到SiO2表面。当采用次磷酸钠一水合物作为还原剂时，吸附的PdCl2?4离子转化为Pd(0)并作为表面活性位点用于后续化学镀镍（Ni）。以氯化镍为金属前驱体，制备出SiO2–Ni覆盆子状纳米复合颗粒。通过改变水相化学镀过程中的反应温度、前驱体浓度和还原剂浓度等工艺参数，研究了覆盆子状颗粒的形貌特征。采用电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射仪分析了SiO2–Ni颗粒的表面特性与微观结构。
关键词： 复合材料、化学镀、镍、聚电解质、钯、二氧化硅
更新于2025-09-22 11:13:46
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用于染料敏化太阳能电池的聚合物电解质薄膜
摘要： 本文研究了用导电聚合物材料薄膜替代染料敏化太阳能电池中液态电解质的可能性。染料敏化太阳能电池中的液态电解质存在泄漏和蒸发问题，并会导致电极腐蚀，从而对太阳辐射转化为电能的效率产生负面影响。该研究聚焦于通过碘化钾掺杂聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）聚合物来提升其导电性，以及开发适用于太阳能电池的薄膜沉积技术。利用扫描电子显微镜测量发现，随着碘化钾含量增加，PVDF-HFP的表面形貌会发生变化。通过Keithley电表测试表明，碘化钾含量增加会导致电阻降低。研究计算了测试样品的电导率。为验证所开发材料在光伏电池构建中的适用性，制备了一系列ITO/TiO2/染料/活性层/Al结构的染料敏化太阳能电池，其活性层由纯PVDF-HFP及掺杂碘化钾制成。作为对照，同时制备了采用液态电解质和对电极的标准染料敏化太阳能电池。
关键词： 聚偏氟乙烯-六氟丙烯，染料敏化太阳能电池，聚电解质
更新于2025-09-12 10:27:22
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逐层吸附：影响基底和聚合物选择的因素
摘要： 利用平面和胶体模板结合聚电解质成膜材料制备不同尺寸与形状多层结构的静电逐层技术，因其操作方式的通用性和相对简便性，受到学术界与工业界研究者的广泛关注。该技术制备多层结构包含若干关键阶段，每个阶段对获得高质量产品都至关重要：包括材料选择（模板与成膜聚电解质对）、首层聚电解质在选定模板上的吸附、由两种聚电解质间相互作用引导的带相反电荷第二层形成，以及基于构建材料本征特性与温度、pH值、离子强度等外部制备条件调控的多层构筑过程。本综述总结了上述各阶段的核心要点，列举了适用该技术的材料实例，并阐述了其背后的物理机制。
关键词： 聚电解质、静电逐层自组装、多层结构、胶体模板、制备条件
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过一维光子晶体可视化检测聚电解质
摘要： 这种有机/无机杂化一维光子晶体可用于带电物质的可见光无标记检测。当暴露于各种聚电解质水溶液时，离子相互作用会改变季铵化聚合物层的溶胀率，从而实现可见光检测并伴随光子禁带位移。特别值得注意的是，基于位移程度的差异和速度的不同，可区分具有不同浓度和分子量的聚阴离子。同样地，天然聚电解质（如蛋白质）因溶液pH值和等电点各异，其电荷特性差异使得该装置能通过反射光谱区分三类蛋白质。值得强调的是，不同浓度的疾病生物标志物也可通过肉眼直接检测，无需任何标记。所幸其检测灵敏度基本满足使用需求。凭借便捷性、灵活性、低功耗和可视化优势，这种无标记传感器适用于日常生活场景。
关键词： 一维光子晶体、聚电解质、等电点、可视化检测、癌症标志物
更新于2025-09-10 09:29:36
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阳离子和阴离子聚电解质稳定的硫化镉纳米晶水分散体在光催化产氢中的活性比较
摘要： 首次报道了表面包覆两性聚电解质（PE）壳层（即聚阳离子NC-PC或聚阴离子NC-PA）的镍掺杂硫化镉纳米晶水相分散体系光催化活性研究结果。在相同条件下测得的氢气析出速率作为活性评价指标。NC-PC与NC-PA样品具有相近的PE含量（约40%）和单峰尺寸分布。根据基于纳米晶尺寸与晶格参数的计算，稳定单个纳米晶约需一个PE大分子。由于化学结构差异及离子基团解离能力不同，NC-PC的平均流体力学直径较NC-PA大1.5倍。PE稳定的硫化镉纳米晶光催化活性受PE类型显著影响，而氢气析出速率则取决于反应过程中采用的还原介质。当体系中含Na2S或PE稳定的纳米晶经Na2S预处理时，壳层类型的影响更为显著——此时NC-PA活性比NC-PC高2至14倍。
关键词： 聚电解质、纳米晶体、光催化、硫化镉、析氢反应、镍
更新于2025-09-10 09:29:36
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薄膜工艺——表面现象与技术层面的关联 || 催化领域中含金属纳米粒子的逐层薄膜与涂层
摘要： 逐层（LbL）技术是在纳米尺度上制备具有精确可控成分、厚度和结构的多元薄膜与涂层最具前景的方法之一。本章重点探讨含金属纳米粒子的多层薄膜与涂层，主要关注基于氢键、电荷转移作用、分子识别、配位相互作用等不同分子间作用力驱动、通过简便方法组装的含金属纳米粒子LbL薄膜。特别着重研究了用于多功能催化应用（尤其是光催化、热催化和电催化）的含金属纳米复合材料的LbL薄膜。详细讨论了含金属纳米粒子（如Au、Ag、Pd、Pt）、金属氧化物（Fe3O4）和硫化物（CdS）的LbL组装多层薄膜的制备方法——这些材料负载于TiO2纳米管、Al2O3膜、石墨烯纳米片、氧化石墨烯等多种表面，并进一步作为光催化、电催化性能催化剂的应用。系统梳理和分析关于含金属纳米粒子的多层薄膜与涂层在不同载体上的合成、表征及应用的文献数据，或将为这一独特而令人振奋的研究领域开辟新方向与前景。
关键词： 半导体、金属纳米粒子、聚电解质、逐层组装、薄膜与涂层、固定化、催化剂
更新于2025-09-04 15:30:14