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激光烧蚀铂纳米颗粒氧化石墨烯复合材料的 光学与热学性能
摘要： 采用激光烧蚀技术在氧化石墨烯水溶液中合成铂纳米颗粒，以研究铂-氧化石墨烯纳米复合溶液的光学线性、非线性和热学特性。通过不同烧蚀时间制备样品，利用紫外-可见光谱和透射电子显微镜图谱验证了氧化石墨烯溶液表面形成的球形铂纳米颗粒。随着烧蚀时间延长，颗粒尺寸减小，样品浓度和体积分数增大。采用紫外-可见光谱、Z扫描、热透镜和光声技术测定该纳米复合溶液的光学线性、非线性和热学特性。结果表明：线性与非线性折射率均随铂纳米颗粒体积分数增加而增大；通过空间自相位调制图样观察到，氧化石墨烯在铂纳米颗粒存在时其光学非线性特性得到增强，且该非线性随氧化石墨烯溶液中铂纳米颗粒体积分数增加而提升。分别采用热透镜法和光声法测得铂纳米颗粒-氧化石墨烯的热扩散率和热浸透率，其数值范围分别为0.0341×10?? m2/s至0.1223×10?? m2/s和0.163 W s1/2 cm?2 K?1至0.3192 W s1/2 cm?2 K?1。证实铂元素有效提升了氧化石墨烯的光学与热学性能。
关键词： 氧化石墨烯，z扫描，空间自相位调制，铂纳米颗粒，铂纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料，激光烧蚀，光声效应，热透镜效应
更新于2025-09-16 10:30:52
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等离子体铂/氧化锌纳米棒光催化剂增强微塑料碎片可见光光降解
摘要： 微塑料是一种持久性人为污染物，因其广泛存在且对环境和生物体构成未知威胁而成为全球关注焦点。本研究通过可见光诱导的等离子体光催化剂（由沉积在氧化锌纳米棒上的铂纳米颗粒组成，即ZnO-Pt），展示了水中破碎微塑料（特别是低密度聚乙烯薄膜）的降解过程。与普通ZnO纳米棒相比，ZnO-Pt纳米复合光催化剂对模型有机染料（亚甲基蓝）表现出更优的降解动力学特性，这归因于等离子体效应带来的界面激子分离增强、羟基自由基活性提升以及可见光吸收率提高78%。通过红外吸收中羰基和乙烯基指数变化证实，这种等离子体增强型光催化剂能有效降解微塑料碎片。此外，LDPE薄膜表面物理损伤的直观证据表明，利用等离子体增强型纳米复合光催化材料仅需阳光照射即可应对微塑料威胁，为生态系统中的微塑料治理提供了一种清洁环保的解决方案。
关键词： 微塑料、铂纳米颗粒、氧化锌纳米棒、低密度聚乙烯薄膜、可见光光降解、纳米复合材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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电场辅助合成铂与碳量子点共负载石墨烯杂化材料用于析氢反应
摘要： 通过电解-溶剂热法建立了一种制备用于析氢反应(HER)的Pt与碳量子点(CQDs)共负载石墨烯复合材料的简易方法。在阴极通过电化学剥离石墨获得石墨烯，同时碳量子点和铂纳米颗粒(Pt NPs)在电解液中原位生成。碳量子点源自碳酸丙烯酯溶剂，铂纳米颗粒则由电解过程中对电极铂阳极溶解产生的铂中间物种还原形成。随后在溶剂热过程中，铂纳米颗粒和碳量子点均匀分散于石墨烯表面。通过调节工作电压和电解液类型这两个关键电解条件来控制碳量子点和铂纳米颗粒的浓度，从而决定所得催化剂的电化学活性表面积和HER活性。值得注意的是，这种铂含量极低(0.145 wt%)的优异催化剂在酸性溶液中-50 mV电位下展现出显著增强的催化HER活性，其质量活性达37.5 A mg?1，比Pt/C催化剂高68.2倍。本研究为在电场辅助下合成铂与碳量子点共负载的混合材料提供了一种通用且有前景的方法，可制备低成本燃料电池催化剂。
关键词： 铂纳米颗粒、碳量子点、石墨烯、析氢反应
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE第32届国际微机电系统会议(MEMS) - 韩国首尔(2019.1.27-2019.1.31)] 2019年IEEE第32届国际微机电系统会议(MEMS) - 用于高性能电化学传感应用的激光诱导石墨烯印章
摘要： 我们新提出一种激光诱导石墨烯（LIG）印章，可直接将其从聚酰亚胺（PI）基底转移至金（Au）基底。压印的LIG通过范德华力与Au形成强附着。与传统完全由碳基材料构成的转移式LIG电极不同，本方案中的LIG印章是在高导电性Au电极表面形成多层碳结构，从而显著提升了电学与电化学性能。此外，我们成功在压印LIG表面电沉积铂纳米颗粒（PtNPs）作为催化材料用于电化学生物传感器应用，该工艺也使氧化还原特性得到大幅改善。通过循环伏安法和电流分析法对Au、Au/PtNPs、Au/压印LIG及Au/压印LIG/PtNPs等材料进行表征对比，结果显示其电学与电化学氧化还原性能均获得显著提升。电流分析测试表明，所开发的电化学传感器电极在过氧化氢浓度10-3760μM范围内表现出69.33μA/mM·cm2的灵敏度，检测限低至2.2μM。
关键词： 铂纳米颗粒、电化学传感、生物传感器、过氧化氢、激光诱导石墨烯
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过连续离心法有效分离激光生成的无表面活性剂纳米颗粒
摘要： 高功率、纳秒脉冲激光液体消融技术可在应用相关规模上连续合成高纯度胶体纳米颗粒（NPs）。但现有研究常报道所得质量加权粒径分布较宽，需通过离心等后处理去除非目标粒径组分。目前离心技术多为间歇式操作，限制了产率并阻碍经济规?；?。本文首次报道了管式转鼓离心机对激光生成铂纳米颗粒的可扩展连续离心工艺。采用121 W纳秒激光连续制备了粒径分布较宽的胶体纳米颗粒悬浮液，金、银、铂产率可达1-2 g/h。通过系统研究离心参数优化，获得了最大直径10 nm铂纳米颗粒的最佳粒径控制参数及相应锐度指标。激光生成Pt-NPs的实验离心结果与理论截止直径高度吻合。经参数优化离心后，Pt-NPs粒径分布的多分散指数降低6倍以上，单分散性显著提升。
关键词： 连续工艺链、管式离心机、无污染纳米颗粒加工、铂纳米颗粒、液相脉冲激光烧蚀
更新于2025-09-12 10:27:22
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高效氢析出自再生铂光催化剂
摘要： 现有的人工光催化剂常因光腐蚀导致不可逆损伤且效率低下。本研究报道，在紫外光照射的水合异丙醇溶液中，异丙醇光解产生丙酮并实时消耗光电子，进而被氧化形成丙酮。随后铂纳米颗?？捎氡砻娌锉湮?，构建出高效产氢的独特光催化体系。该体系中，光活性表面复合物与金属铂位点间固有的紧密键合形成了高效的电荷转移供体-受体系统，使产氢速率高达8.01 mmol?h?1。此外，在异丙醇存在下，通过持续的异丙醇-丙酮转化反应可再生生成光活性乙?；春衔铮佣迪殖中ぷ?。这一发现表明人工构建可自我再生体系以高效稳健驱动光催化反应的可能性。
关键词： 光催化、铂纳米颗粒、自再生、氢气
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用铂纳米颗粒修饰的二氧化钛-聚苯胺三元纳米纤维增强甲醇的光诱导电催化氧化
摘要： 本文成功合成了掺杂苝-3,4,9,10-四羧酸的聚苯胺（PTP）纳米纤维（分别含/不含光活性锐钛矿型TiO?，记为TiO??PTP和PTP），并进一步负载铂纳米颗粒（Pt NPs）制备了Pt?PTP和Pt?TiO??PTP复合材料。高分辨透射电镜证实两种复合材料表面均存在约3 nm球形Pt NPs，其中Pt?TiO??PTP还负载有TiO?。通过控制Pt负载量相近以比较两者的甲醇电氧化性能。采用光学表征、X射线衍射、X射线荧光光谱和拉曼光谱对铂纳米复合物及前驱体聚苯胺进行了表征。三元复合修饰电极（Pt?TiO??PTP）在酸性介质中展现出比Pt?PTP和Pt?TiO?更高的甲醇氧化反应电催化性能。其更大的电化学表面积（1.7倍）、更高的正向/反向电流比以及更强的CO耐受能力，使Pt?TiO??PTP成为电化学过程中优于Pt?PTP的甲醇氧化催化剂。此外，光照显著提升了Pt?TiO??PTP的催化活性，光-电催化协同效应使其在光照条件下的甲醇氧化催化活性比黑暗环境提高约1.3倍。因此，本研究为开发直接甲醇燃料电池中含铂纳米颗粒催化剂的甲醇氧化反应活性提供了一种高效的光辅助可持续方法。
关键词： 光辅助，二氧化钛纳米纤维，甲醇氧化，电催化，铂纳米颗粒
更新于2025-09-04 15:30:14