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将轮胎废料转化为碳量子点(P-CDs)及利用ZnO-CDs纳米复合材料增强有机废物的光催化降解
摘要: 将固体废弃物转化为有价值材料对可持续发展具有重要意义。本文报道了通过水热法和催化降解去除固液废弃物的方法:首先采用水热转化法将轮胎等固体废弃物转化为磷氮共掺杂碳纳米点(P-CDs);其次利用负载于氧化锌纳米颗粒的P-CDs,在能量效率高的弱光LED光源照射下,实现亚甲基蓝(MB)溶液等液体废弃物的可见-近红外光催化降解。与纯氧化锌(0.008 h?1)相比,ZnO-P-CDs的光降解速率常数显著提高近10倍(0.08 h?1),这种增强效应在弱光源条件下尤为突出。通过循环伏安法和光学特性测定了P-CDs的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)?;赯nO与P-CDs的能级分析,催化性能提升归因于P-CDs导带电子向ZnO导带转移,从而加速了光生电子-空穴对的分离。P-CDs的上转换光致发光特性是促进激子分离和捕获长波长光的另一重要原因。这种结合水热/催化降解与弱LED光照的固液废弃物协同处理技术,将为固体废弃物治理和水净化技术提供高效解决方案。
关键词: 增值利用、轮胎废料、碳量子点、光催化降解、ZnO-P-CDs纳米复合材料
更新于2025-11-19 16:56:42
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通过液相脉冲激光烧蚀法合成氮掺杂石墨烯量子点并调控其发光性能,以及将其作为抗坏血酸检测的选择性光致发光开-关-开探针的应用
摘要: 本工作采用Nd:YAG激光器(532 nm)通过液相脉冲激光烧蚀法合成了氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)。以二甲基甲酰胺作为溶剂和氮源对石墨靶材进行烧蚀,并研究了N-GQDs的微观结构及光学性质。X射线光电子能谱、拉曼光谱和透射电子显微镜分析表明,N-GQDs由具有氧/氮官能团的石墨核构成,粒径约3 nm。通过65℃、90℃和120℃的溶剂热处理对制备的N-GQDs结构进行改性,减少了氧官能团、增加了氮含量并恢复了π共轭结构。这些N-GQDs展现出含大量氧/氮官能团的GQDs特征π-π*和n-π*电子跃迁的紫外-可见吸收光谱。当激发波长为410 nm时,N-GQDs在486 nm处呈现可见光荧光发射,经溶剂热处理后其荧光强度量子产率提升至4.05%。利用该N-GQDs分散液通过信号关闭/开启体系实现了抗坏血酸的选择性检测。结果表明N-GQDs可作为金属离子和抗坏血酸的有效荧光传感材料。
关键词: 荧光猝灭、电子转移、碳纳米粒子
更新于2025-11-19 16:56:42
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微波辅助合成石墨烯量子点及氮掺杂石墨烯量子点:拉曼表征及其光学性能
摘要: 本报告将展示采用不同功率和微波处理时长的柠檬酸与尿素为原料制备石墨烯量子点(GQDs)及氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)的全新方法,这是一种前所未有的创新制备工艺。微波技术实现了GQDs和氮掺杂GQDs的超快速制备。通过拉曼散射光谱对特征C-C石墨烯振动模式(G峰)和GQDs缺陷(D峰)进行了特性表征。在不同条件下制备的GQDs样品(预期具有不同尺寸)的吸收光谱被用于对比分析,并与相同条件下制备的N-GQD吸收光谱进行比较。我们将详细阐述GQDs和N-GQD的吸收机制,记录并分析其光致发光(PL)光谱,阐释荧光机理并与国际同行的研究成果进行对比。同时展示了部分透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HR-TEM)图像以确认GQD结构的形貌、尺寸及面内晶格间距。
关键词: 石墨烯量子点(GQDs)、光致发光光谱(PL spectra)、氮掺杂石墨烯量子点(N-GQD)、微波、拉曼光谱、吸收光谱
更新于2025-11-19 16:56:42
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核壳多层结构量子点的光学特性
摘要: 过去十年间,胶体半导体纳米晶体(量子点)不仅被深入研究其基础原理,更在光伏、光电子学和生物医学领域获得应用。从最初简单的保护壳层沉积方法(例如在CdSe核上包覆ZnS壳),到如今通过探索提升量子点光致发光量子产率的新途径,已成功开发出兼具创纪录高消光系数与高光致发光量子产率的新型量子点。本研究分析了核-多壳层量子点的光学特性——这些经过特殊设计的量子点能实现激发态电荷载流子在发光核内的最大程度局域化,从而使光致发光量子产率接近100%。实验制备了壳层厚度为3-7个单分子层的核-多壳层量子点样品,系统研究了随着壳层数增加时光学跃迁特性的变化规律,并解析了壳层厚度对量子点光学性能的影响机制。特别值得注意的是,通过对这类量子点光致发光寿命的分析,发现了一种基于CdS壳外层激发态电荷载流子缓慢转移至CdSe核的潜在辐射新机制。
关键词: 量子点、光学特性、核壳-多壳结构、光致发光
更新于2025-11-19 16:56:42
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利用等离子体金纳米星实现免疫细胞的生物分布及灵敏追踪
摘要: 目的:系统给药后定量且灵敏地研究免疫细胞的生物分布。方法:将免疫细胞负载等离子体金纳米星(GNS)示踪探针,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行定量金质量测定,利用双光子光致发光(TPL)实现高分辨率灵敏光学成像。结果:GNS纳米颗粒成功负载入免疫细胞且未对细胞活力产生负面影响。系统性给药后,肝脏和脾脏被确认为巨噬细胞摄取的主要器官。在我们构建的小鼠淋巴瘤动物模型中,肿瘤部位检测到少量巨噬细胞。结论:GNS作为生物相容性标记物,在细胞水平上对免疫细胞进行定量追踪与高分辨率成像具有巨大潜力。
关键词: 生物分布、免疫细胞、金纳米壳、电感耦合等离子体质谱、双光子显微镜
更新于2025-11-19 16:56:42
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利用成像荧光相关光谱研究不同电荷分子在自组装有机纳米管中的扩散行为
摘要: 采用成像荧光相关光谱技术(imaging FCS)系统研究了荧光分子在基于双亲性两亲分子有机纳米管(ONTs)内的扩散行为。将阴离子型罗丹明B(SRB)、两性/阳离子型罗丹明B(RB)或阳离子型罗丹明123(R123)装载至具有圆柱形中空结构(内径约10纳米)、内外表面分别带有氨基和葡萄糖基团的ONTs中。通过宽场荧光视频显微镜获取不同离子强度(1-500 mM)和pH值(3.4-8.4)水溶液中染料掺杂ONTs的成像FCS数据?;诙悦扛鯫NT像素点荧光强度时间瞬变进行自相关分析获得的表观扩散系数(D),探讨了这些染料的扩散行为。分子-纳米管相互作用使分子扩散显著减缓,表现为极小的D值(10^-1–10^-2微米2/秒)。D值的pH依赖性表明染料扩散主要受ONT内表面氨基质子化相关的静电相互作用控制。在较宽pH范围内观察到的D值pH依赖性变化,可能源于ONT内表面密集堆积铵离子pKa的静电诱导改变。而离子强度对D值的影响相对不明显,暗示分子扩散过程中存在与ONT的非库仑相互作用。值得注意的是,不同长度(1-5微米)的单个ONT在各溶液条件下为各类染料提供了相似的扩散系数,表明ONT在溶质负载与释放特性方面具有均一性。这些结果揭示了ONT内分子扩散行为的特征,将有助于设计更适合作为药物载体和污染物吸附剂的有机纳米管。
关键词: 静电相互作用、扩散行为、离子强度、pH依赖性、成像荧光相关光谱、有机纳米管
更新于2025-11-19 16:56:42
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基于金纳米粒子的等离子体探针用于选择性识别腺苷
摘要: 腺苷作为生物体内源性分子,在生命过程中发挥重要作用。本研究基于金纳米粒子(AuNPs)的协同配位作用,组装了肌酐-Ag+/金纳米粒子等离子体探针用于腺苷检测。该AuNPs体系在1.0-5.0 μM浓度范围内,其A650 nm/520 nm比值与腺苷浓度呈线性关系,检测限达45 nM,可在4分钟内完成检测。通过Microsoft PowerPoint中的"吸管工具"分析比色检测的RGB值变化,实现了腺苷的定量检测。该传感器无需复杂仪器即可对患者血清样本进行准确快速的腺苷检测。
关键词: 比色分析法、腺苷检测、滴管功能、金纳米粒子、等离子体探针
更新于2025-11-19 16:56:42
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石墨烯量子点纳米颗粒改变了亲水性凝胶(卡波姆)的流变特性。
摘要: 石墨烯量子点(GQDs)在纳米尺度下具有特殊性质,如高度可调的光致发光、电化学发光和多光子激发特性,这使其成为药物递送系统极具前景的纳米载体。为此方向需采用凝胶制剂纳米药物用于体内外实验。然而GQDs纳米颗粒的存在可能影响流变参数,这些变化会改变制剂的生物行为进而影响药理应用。本研究从流变学特性角度评估了向卡波姆凝胶制剂中添加GQDs的影响,分别研究了纯卡波姆凝胶及负载GQDs的卡波姆凝胶。纯卡波姆制剂结果显示为无触变行为的非牛顿假塑性流体;而卡波姆-GQDs复合物中GQDs的存在导致粘度降低,并改变了聚合物链间相互作用,使初始凝胶转变为粘性流体。这种改变可能显著影响制剂用途(尤其是药物递送),因为粘度的微小变化会影响这些纳米颗粒在生物屏障中的封闭性、滞留性和渗透性。
关键词: 流变性能、药物递送、石墨烯量子点、水凝胶、卡波姆
更新于2025-11-19 16:56:42
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简易超声合成的NH2-碳量子点用于超灵敏Co2+离子检测及细胞成像
摘要: 通过超声法以石墨棒衍生的碳量子点(CQDs)和氢氧化铵为原料合成了氨基修饰碳量子点(NH2-CQDs),并将其作为钴(II)离子与核酸的传感探针。研究发现该传感技术基于荧光猝灭效应,在50 nM至40 μM浓度范围内,钴(II)离子浓度与发射强度偏差比呈线性关系,检测限为12 nM。简言之,这种灵敏且选择性强的检测方法被证实对实际样品中的钴(II)离子检测及生物细胞内核酸传感具有重大应用潜力。
关键词: 核酸传感、碳量子点(CQDs)、钴传感器
更新于2025-11-19 16:56:42
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以咔唑为给体的卟啉染料敏化太阳能电池:辅助苯并噻二唑受体及给体上大位阻取代基的影响
摘要: 通过引入苯并噻二唑(BTD)单元作为辅助电子受体以扩展吸收光谱,以及在咔唑单元中引入大位阻二己氧基苯基团来抑制染料聚集并提高光电压(Voc),我们设计合成了三种含咔唑给体的卟啉敏化剂XW54-XW56。与XW1的650 nm吸收阈值相比,XW54中引入的BTD单元显著将吸收阈值红移至约700 nm并拓宽了吸收范围。因此,XW54展现出更宽的单色光子-电子转换效率(IPCE)光谱,其起始波长红移至780 nm,产生11.60 mA cm?2的光电流密度(Jsc),高于XW1。但BTD单元带来的大共轭结构加剧了染料聚集,导致Voc值下降,最终XW54效率为6.26%,略高于XW1的6.11%。另一方面,XW55通过引入大位阻二己氧基苯基给体基团,实现了860 mV的最高Voc,这归因于有效抑制电荷复合和染料聚集,使器件效率提升至6.60%?;赬W54和XW55,XW56同时引入两个二己氧基苯基团和BTD单元,获得7.03%的最高效率,其Jsc和Voc分别为12.5 mA cm?2和785 mV。这些结果表明:通过同步引入大位阻二己氧基苯基团和苯并噻二唑单元,可协同拓展吸收光谱并抑制染料聚集,从而提升光电流和光电压,为开发高效染料敏化太阳能电池(DSSCs)提供了新途径。
关键词: 染料敏化太阳能电池、敏化剂、卟啉、大位阻基团、咔唑
更新于2025-11-19 16:56:42