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尺寸、覆盖度与分散性对金属纳米粒子电位控制奥斯特瓦尔德熟化的影响
摘要： 我们在此描述了附着于(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)修饰的玻璃/氧化铟锡(glass/ITO)电极上的1.6、4和15纳米直径金纳米颗粒(NPs)所发生的尺寸依赖性、电化学控制的奥斯特瓦尔德熟化过程。在含溴化物电解液中，将金纳米颗粒包覆电极保持在与溶解电位相比更负的恒定电位时，不同尺寸的金纳米颗粒会发生电化学奥斯特瓦尔德熟化。电化学奥斯特瓦尔德熟化过程中纳米颗粒直径的相对增长(Dfinal/Dinitial)随纳米颗粒尺寸减小、施加电位升高、纳米颗粒尺寸分散度增大以及电极上纳米颗粒覆盖度增加而增强。通过监测受控电位下金纳米颗粒平均尺寸随时间的变化，可以测定奥斯特瓦尔德熟化速率。阳极溶出伏安法(ASV)和表面积与体积比(SA/V)的电化学测定为多种样品和条件提供了快速便捷的尺寸分析方法，部分样品的扫描电子显微镜(SEM)图像也显示出一致的尺寸结果。更好地理解电化学奥斯特瓦尔德熟化过程（特别是在电位控制条件下）十分重要，因为这是金属纳米颗粒合成过程中的主要现象，并会导致电化学应用中出现有害的尺寸不稳定性。
关键词： 电化学控制、表面积与体积比、阳极溶出伏安法、尺寸依赖性、金属纳米粒子、奥斯特瓦尔德熟化
更新于2025-09-23 15:19:57
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介孔二氧化钛包覆生物传感器及有限元模型设计用于低分子量靶标的高灵敏度检测
摘要： 本文介绍了一种涂覆TiO2介孔薄膜作为敏感层的高灵敏度生物传感器的应用价值。主要创新点在于采用COMSOL Multiphysics软件通过有限元法对器件进行建模与仿真，该方法能有效考虑三维多孔层的物理特性。使用这种带有三维多孔层的Love波器件的策略不仅易于功能化，还能通过增加Love波声能在三维敏感层内的扰动来提升传感器表面捕获目标物的数量及检测灵敏度。首先通过实验制备了三维二氧化钛介孔层器件，其结果与模拟数据高度吻合。进一步研究了粘度范围1-7cP（符合典型生化应用需求）的牛顿流体实验测试显示：300纳米厚多孔敏感层的灵敏度达到裸器件的10倍，其中蕴含的动态特性值得深入研究，这为低分子量生物化学目标的生物检测展现了该结构的巨大潜力。
关键词： 表面积与体积比、介孔材料、生化传感、射频洛夫波器件、有限元建模、液体介质中的声学相互作用
更新于2025-09-10 09:29:36