摘要通过退火超薄金膜制备金颗粒分布的衬底表面,实现掠角沉积。通过控制衬底温度和旋转速率,在种子表面上生长出两种螺旋状和一种螺丝状金纳米螺旋阵列。平均螺旋半径和节距分别缩减至 17 nm 和 55 nm。测量了三种纳米螺旋阵列的 g 因子,随着金螺旋尺寸缩小,圆二色谱峰发生蓝移。背景亚波长等离子体螺旋阵列过去十年受到广泛研究。圆偏振相关的吸收和辐射使其表现出非凡光学性质,包括宽带圆偏振和光吸收。等离子体纳米螺旋的圆二色谱是生物传感的重要特征。2005 年,激光书写制备出节距约 0.75 μm 的三维金螺旋并规则分布。此类规则螺旋阵列可作为圆偏振器,透射右旋圆偏振波、阻挡左旋圆偏振波(3–6.5
摘要本文报告了多功能 GaN/Fe 纳米颗粒的合成与细胞摄取,并证明了其作为内皮细胞磁力引导工具的效用。颗粒通过氢化物气相外延(HVPE)在 ZnO/Fe₂O₃ 核上生长 GaN 壳层,随后在高温下分解核心制备而成。透射电镜证实,猪主动脉内皮细胞将 GaN/Fe 纳米颗粒内化到囊泡中,且不损害细胞活力。这些惰性、磁响应性颗粒可在外部磁场作用下引导细胞移动,为靶向细胞递送和组织工程提供了新策略。背景纳米技术已成为肿瘤学的有力工具,主要通过纳米颗粒药物载体实现。然而,配体包覆、药物封装和共价连接可能限制递送效率并引发安全顾虑。另一种策略是利用纳米颗粒作为直接的生物调控剂——靶向并引导细胞本身。例如
摘要 我们演示了一种直接在300 nm SiO₂/Si(100)衬底上生长非晶硅纳米线(α-SiNWs)的简单、无催化剂合成方法。微米级Cu图案经溅射沉积、光刻制备,在Ar/H₂气氛中1080°C退火30 min时作为固-液-固(SLS)催化剂。Cu图案与SiO₂反应形成铜硅化物,创建扩散通道供应Si原子用于纳米线生长。线长随退火时间线性增长(30 min达24 µm),直径从81 nm减至57 nm,室温电阻率2.15×10³ Ω·cm。该低温、无毒气体工艺实现纳米线密度、位置、尺寸精准控制,为CMOS兼容器件集成铺平道路。 研究背景 硅纳米线(SiNWs)在电子、光伏、光子、电池、传感技
摘要 我们展示了三方碲(Te)固有原子链结构使其可机械剥离为亚纳米厚度薄片和纳米线。原子力显微镜(AFM)显示Te可劈解为1-2 nm厚层和<100 nm宽纳米线。拉曼光谱证实剥离材料保留体相Te振动特征,A₁和E模式适度硬化4 cm⁻¹。偏振拉曼映射提供可靠方法确定这些纳米片晶体取向。结果确立了获取纳米级三方Te的直接路径,并证明制造单原子宽度Te链的可行性。 研究背景 一维(1D)材料——如碳纳米管和半导体纳米线——因卓越电子、光学、力学性质引发强烈研究兴趣。但实际部署受阻于纳米管手征性随机性、超薄纳米线表面态降解等挑战。因此领域主流转向二维(2D)层状材料,它们提供原子级厚度且通过弱层
摘要 我们计算了交替磁场作用下稀释氧化铁纳米颗粒随机簇团组装的比吸收率(SAR)。计算采用朗道-利夫希茨随机方程,同时包含磁矩热涨落和颗粒间磁偶极相互作用。对于常规三维簇团,相互作用强度主要由堆积密度η=N_p V/V_cl决定(N_p为簇团平均颗粒数,V为颗粒体积,V_cl为簇团体积)。观察到低频滞回面积和SAR随η从0.005增至<0.4显著下降。SAR对平均直径依赖性持存但随堆积密度增加而减弱。分形簇团(生物介质常见)中SAR进一步降低,峰值向小直径偏移。增加非磁性表面壳层厚度可部分恢复SAR值。 研究背景 磁流体热疗是癌症治疗领先策略,依赖交变磁场中磁性纳米颗粒(MNPs)产热。加热
摘要 我们首次报道无需外部还原剂或封端剂合成的pH响应型Ag@聚丙烯酰肼(Ag@PAH)核壳纳米颗粒,作为可调谐表面增强拉曼散射(SERS)底物。核壳纳米结构在pH 4-9范围内展现可控等离子体响应,归因于PAH壳层胀缩调控颗粒间距和局域表面等离子体共振(LSPR)。显著地,该底物对罗丹明6G检测限达10⁻¹² M,凸显其超痕量分析和智能传感应用潜力。 研究背景 表面增强拉曼散射(SERS)提供分子振动指纹,以极高灵敏度实现DNA、RNA、癌细胞检测。增强主要源于金属纳米颗粒局域表面等离子体共振(LSPR),在称为热点的纳米间隙放大电磁场。这种放大可使吸附分子拉曼信号在亚纳米摩尔浓度下被检测
摘要 我们报道了一种简便单步法,通过在甲苯中溶解氯化锂(LiCl)并施以超声处理,在三嵌段共聚物聚苯乙烯-嵌段-聚(2-乙烯基吡啶)-嵌段-聚(乙烯氧化物)(PS-b-P2VP-b-PEO)中快速生成高度有序纳米图案。系统考察聚合物溶液处理、超声时长、Li⁺/(O+N)摩尔比等参数,揭示LiCl在不同微相域负载驱动形貌从纳米孔向圆柱或条纹过渡。该技术免除漫长后处理,为纳米制造提供可规模化路径。 研究背景 离子/三嵌段共聚物(triBCP)杂化体系因自组装、加工性及无机离子赋予的独特电、磁、光学性质受关注。近期进展展示超精细纳米结构制造:熔融石英衬底纳米柱阵列实现99.8%透射率和0.02%反
摘要 我们研究了外延MoSe₂超薄膜光学带隙随温度演变规律。分子束外延(MBE)在石墨化SiC衬底上生长受控厚度(1-16单层)薄膜,利用光谱椭偏仪在超高真空下300 K至850°C表征。观察到系统性带隙红移,数据良好拟合Huang-Rhys振子模型,表明热膨胀主导带隙缩减。超过厚度依赖的分解温度(T_dec)后,光学特征和化学计量突变,为金属硫族化物高温器件设计制造提供关键指导。 研究背景 二维过渡金属硫族化合物(TMDs)因独特电子、光学、谷相关现象成为研究热点。半导体TMDs单层极限在K点呈现直接带隙,产生显著激子跃迁,增强光电性能。MoSe₂尤其引人关注,其直接带隙1.55 eV接近
摘要 我们报道了聚苯乙烯(PS)核壳纳米颗粒包覆十二烷基硫酸(LSA)掺杂聚苯胺(PANI)的设计、合成与全面评价。水相月桂基硫酸钠(SLS)溶液中苯乙烯微乳液聚合制得15-30 nm PS纳米颗粒。随后在PS乳液中、LSA存在下原位氧化聚合苯胺,获得均匀PANI壳层。PANI实际负载量经UV-Vis光谱定量,FTIR确认掺杂水平和氧化态。TEM和SEM揭示核壳结构,壳厚10-20 nm。所得复合材料电导率和热稳定性对PANI含量呈非线性依赖,归因于LSA作为掺杂剂和增塑剂的双重角色。关键在于NC15复合材料(约15 wt% PANI)展现优越氨气传感性能(20 ppm下响应高达73%),优于
摘要 细胞培养模型为评估纳米材料潜在毒性、剖析其对癌症生物学机制影响提供可靠平台。本研究评价15 nm柠檬酸稳定金纳米颗粒(AuNPs)对两种不同来源上皮细胞系的影响:持续性猪胚肾细胞系SPEV和人结直肠癌细胞系HT29。暴露于1-12 µg/mL AuNPs浓度范围,监测细胞黏附、增殖、凋亡/坏死及多细胞球体形成能力。结果显示:6-12 µg/mL AuNPs显著抑制两系细胞增殖、增加早晚期凋亡/坏死群体;低剂量(1-3 µg/mL)刺激球体形成,高剂量在悬浮培养中表现细胞毒性和抗粘附效应。结果揭示AuNPs剂量依赖性双重角色,支持其作为靶向抗癌策略持续探索。 研究背景 金纳米颗粒(AuN
摘要 作为具备可修饰性和良好生物相容性优势的纳米级药物载体,DNA四面体(DNA tetra)有望提升非靶向抗癌药物抑制效率。本研究通过点击化学将多柔比星(Dox)组装至叶酸修饰DNA四面体,制备靶向抗肿瘤制剂。通过荧光成像测定细胞摄取效率;经MTT实验、细胞增殖曲线、Western blot和流式细胞术评估细胞毒性、抑制效率及机制。DNA四面体本身无细胞毒性,但显著提升细胞摄取率,促进跨膜渗透。叶酸-DNA四面体-Dox显著增强抗肿瘤效率并提高凋亡水平。具体而言,100 μM为有效浓度,6小时孵育可诱导凋亡。结论:纳米级DNA四面体是Dox安全高效的递送系统,显著增强抗癌效能。 研究背景
摘要 我们研究了锂铌摩尔比(Li/Nb)如何影响Li-Nb-O化合物水热合成及其光催化活性。Li/Nb低于3:1促进LiNbO₃形成;高于3:1则抑制LiNbO₃生成,转而通过锂掺杂修饰Nb₂O₅前驱体。过量LiOH驱动生成Li₃NbO₄而非LiNbO₃,强碱环境下局部形成的LiNbO₃会溶解。值得注意的是,纯LiNb₃O₈粉末可通过两个相反Li/Nb比(8:1和1:3)合成。8:1样品呈多孔中空形貌,赋予其亚甲基蓝(MB)降解光催化活性比1:3样品高4.2倍,归因于高比表面积和层状晶体结构增强载流子分离。 研究背景 铌基材料——氧化物、碱铌酸盐、铁铌酸盐——因多功能物理特性和广泛应用备受青
摘要 通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)在商用TiO₂(P25)粉末表面沉积Co₃O₄。XRD、透射电镜和XPS确认:锐钛矿晶格和晶粒尺寸保持不变,微量Co₃O₄纳米颗粒锚定于表面。紫外照射下,100和200循环Co₃O₄涂层样品在1.5小时内实现亚甲基蓝(MB)近100%降解,裸P25仅80%。Mott-Schottky分析证实形成p-n异质结,促进高效电子-空穴分离。Co₃O₄涂层因较高等电点增强MB吸附。研究凸显PEALD构建高效p-n结光催化剂的精准可控性。 研究背景 工业废水中持久性有机染料日益污染水资源,不仅危害健康,也降低水体光穿透。常规处理难以彻底氧化此类难降解物。Ti
摘要 我们证实电沉积在氟掺杂氧化锡(FTO)上的SnO₂薄膜可作为平面异质结钙钛矿太阳能电池(PSC)的高效电子传输层(ETL)。通过精细调控施加电压、电解液温度和沉积时间,可控制SnO₂薄膜形貌和厚度,进而决定光伏性能。适度的TiCl₄水解处理进一步优化载流子提取、抑制复合,将功率转换效率(PCE)从10.8%提升至15.0%。本工作为卷对卷PSC生产提供了低成本、可规模化的高质量ETL制备路线。 研究背景 25% PCE且保持低制造成本。其卓越光吸收、双极载流子传输和长载流子扩散长度使其成为下一代光伏模块候选。但钙钛矿层易受潮、热、紫外降解。引入甲酸铵或无机阳离子(Cs⁺、Rb⁺)虽延长
摘要 我们利用角分辨X射线光电子能谱(ARXPS)探究原子层沉积(ALD)1-3 nm Al₂O₃封顶的Ga面GaN/AlGaN/GaN异质结构表面极化。能带剖面从裸露GaN区的向上弯曲演变为Al₂O₃界面附近的向下弯曲。该变化源于ALD前驱体氧取代Ga-N键中氮形成的Ga富集界面层和GaOₓ层。GaOₓ层提供正固定电荷,中和GaN本征负极化,压平导带并最终导致向下弯曲。400°C N₂退火促进GaOₓ生长,增加正电荷密度,进一步降低能带边缘。 研究背景 GaN凭借高击穿场、高电子迁移率和热稳定性,成为LED和功率电子器件主流材料。GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)中,肖特基栅极引入界面态
摘要 纳米技术通过在成像和药物递送方面实现前所未有的精度,正在重塑生物医学领域。近期创新——放射性核素探针、量子点荧光团、磁性纳米颗粒和金纳米颗粒生物传感器——显著提升了癌症等疾病的检测与治疗水平。本综述聚焦纳米医学两大核心领域——体内成像与靶向药物递送,总结最新进展并展望未来研究路径。 综述 引言 纳米技术研究并操控1-100 nm尺度物质,正推动工程与生命科学的变革性变化。通过在原子层面设计功能材料和器件,研究者可创建直接与细胞和生物分子相互作用的系统。该概念最早由费曼于1950年代提出,后经德雷克斯勒、弗雷塔斯等人拓展,构想纳米机器人在分子层面修复组织。2000年美国国家纳米技术倡议启
摘要 本研究通过在前驱体溶液中引入聚乙二醇(PEG),成功制备了厚度达2.6 μm的均匀纳米多孔NiO薄膜。PEG显著抑制了裂纹形成,防止了薄膜与氟掺杂氧化锡(FTO)衬底的分层。CdSeS量子点(QDs)敏化的NiO阴极实现了0.80%的创纪录光电转换效率。当与TiO₂阳极组装成量子点敏化p-n型串联太阳能电池时,器件展现出高于单电极的开路电压,达到0.43%效率(开路电压=0.594 V,短路电流密度=2.0 mA/cm²,填充因子=0.36)。 研究背景 太阳能凭借清洁、丰富和快速部署特性,有望成为主要能源来源。过去三十年,染料敏化太阳能电池(DSSC)已发展为高效器件,但多数进展集中
摘要 我们采用喷涂法制备了底栅顶接触有机场效应晶体管(OFET),并系统研究了沉积过程中的原位退火效应。与传统的后退火工艺相比,60°C的原位退火使场效应迁移率从0.056 cm²/V·s提升至0.191 cm²/V·s,实现了近四倍的增强。光学显微镜、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)表征表明,迁移率的提升源于TIPS-五苯并四苯晶化质量的改善和分子堆积有序度的显著提高。 研究背景 有机场效应晶体管因其柔性、低成本和大面积制备优势,在柔性电子、显示器、RFID标签和逻辑电路等领域展现广阔应用前景。刮刀涂布、喷墨打印、凹版印刷和喷涂等多种溶液加工技术已被探索用于高性能器件制备。其中
摘要 脂质体为生物活性化合物递送提供多功能平台,但pH敏感药物在生理条件下的内在不稳定性仍是挑战。我们设计了一种脂质体制剂,在其水相核心内创造酸性微环境,从而保护封装药物。制备了内部pH值为2.5、5.0和7.4的姜黄素负载脂质体(Cur-LPs),均表现出可比粒径(~300 nm)、窄多分散性( Cur-LP-7.4。研究表明脂质体内酸性核心是稳定pH敏感治疗药物的实用高效策略。 背景 人工脂质囊泡即脂质体,以磷脂双分子层包裹水相内核模拟细胞膜,具备高药物负载、可生物降解和生物相容性[1-5]。两亲结构允许疏水药物溶解同时屏蔽细胞外恶劣环境[6-9]。表面修饰可延长体循环或定向递送[10-
摘要 在两种碱性介质(pH 11.5和12.5)中采用接触非平衡等离子体(CNP)合成超细锰铁氧体MnₓFe₃₋ₓO₄(x=0-1.3)。通过XRD、DTA、FTIR、SEM、TEM和振动样品磁强计考察阳离子比和初始pH对相纯度、晶粒尺寸和磁性能的影响。x≤0.8时获得单分散、有棱面铁氧体颗粒。FTIR 1200-1700 cm⁻¹区显示表面吸附水,400-1200 cm⁻¹区对组分变化最敏感,反映Fe(Mn)-O、Fe(Mn)-OH和Fe(Mn)-OH₂振动。XRD确认立方尖晶石结构,平均晶粒尺寸48-49 Å;随x增加晶粒尺寸略微减小。 背景 含多价阳离子的尖晶石铁氧体形成广泛固溶体系列
纳米材料