摘要 石墨烯(G)和氧化石墨烯(GO)纳米颗粒作为骨科植入物表面修饰剂极具前景，但其安全性和抗菌特性尚未完全明确。我们评估了骨髓间充质干细胞(BMSC)体外细胞毒性及小鼠肌肉植入体内生物相容性。结果确定10 µg/mL为G和GO表现出最小细胞毒性的阈值。超过此值浓度呈剂量依赖性诱导细胞死亡，GO毒性大于G。抗菌实验针对金黄色葡萄球菌显示：G仅在≥100 µg/mL抑菌，而GO在≥50 µg/mL显示显著抗菌活性。50–100 µg/mL范围似为最佳平衡点，兼顾低细胞毒性与强抗菌功效，支持此剂量窗口临床转化。 背景 骨科植入物必须兼具优异生物安全性与有效感染控制，特别是针对植入物相关感染最常见病

摘要 金纳米探针正成为计算机断层扫描(CT)疾病诊断的变革性工具。与小分子碘造影剂相比，纳米颗粒因更大表面积和可调理化性质提供更优体内检测。本文报道聚乙二醇(PEG)功能化金纳米星(AuNS@PEG)合成，其表现出高X射线质量吸收系数、超小尺寸、高效代谢清除和优良生物相容性。体内CT扫描证实AuNS@PEG提供稳健对比度增强，定位其为有前景的下一代造影剂。 背景 过去十年纳米颗粒(NP)技术在生物医学应用中快速发展，得益于多样材料和高表面体积比。金(Au) NP因惰性化学、生物相容性和高原子序数，成为X射线衰减理想材料。传统碘造影剂——如泛酸(DTA)和碘海醇(Omnipaque)等小分子有机

摘要 采用水热法制备不同比例In₂O₃纳米颗粒杂化孪生六边形盘(THD)ZnO。所得ZnO/In₂O₃复合材料由直径约1 μm六边形盘ZnO和尺寸约20–50 nm In₂O₃纳米颗粒组成。随ZnO/In₂O₃复合材料中In₂O₃含量增加，样品吸收带边从紫外向可见光区红移。相比纯ZnO，ZnO/In₂O₃复合材料在太阳光照射下对甲基橙(MO)和4-硝基苯酚(4-NP)表现出增强的光催化活性。因In₂O₃和ZnO能带结构适配，形成II型异质结构可促进光生电子-空穴对高效分离并提供便利载流子传输路径。 背景 环境污染和能源短缺造成严重社会经济问题。半导体光催化作为高效技术被广泛用于解决这些问题[1

摘要 我们利用X射线衍射、热重分析和介电谱，研究了水以其各种物理状态如何影响微晶纤维素(MCC)的结构和介电性质。研究表明水分子驻留在MCC大孔中，并在其微晶周围形成多层水合层。随水合层增厚，微晶表面纤维素链重排，导致横向尺寸增加和结晶度提高。-180°C至120°C、5–50 kHz的温度依赖介电测量揭示了低温弛豫和高温跃变。低温过程与表面羟甲基tg→tt构象转变相关，随水浓度增加向低温移动。 背景 纤维素是源自植物生物质的可再生环保资源，是制备微晶纤维素(MCC)的基础。MCC结晶颗粒在医药、化妆品、复合材料、电子学和激光光学等领域极具应用价值。其吸湿能力显著影响结构、电学和热物理性质，研

摘要 采用聚合物辅助沉积(PAD)和原子层沉积(ALD)两步法在p-GaN衬底上直接沉积Al掺杂ZnO(AZO)薄膜。成功形成AZO/p-GaN欧姆接触。两步法制备的AZO薄膜最低方块电阻达145 Ω/sq，比接触电阻降至1.47×10⁻² Ω·cm²。AZO薄膜可见光区透射率保持80%以上。PAD与ALD结合可制备用于光电子器件的p型欧姆接触。 背景 GaN基化合物半导体在高温、高功率、高频器件中取得重大进展并广泛应用[1,2]，其中欧姆接触对器件性能至关重要。长期以来难以实现p型GaN欧姆接触[3,4]。常用氧化Ni/Au[5]、Ni/Pd/Au[6]、Pd/Ni[7]等，但Au接触不透明

摘要 基于气泡电纺(BE)，我们开发了一种改性自由表面电纺(MFSE)系统，集成锥形空气喷嘴与铜管储液器，显著提高高质量纳米纤维产率。MFSE工艺引入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)产生表面气泡。通过实验测量和理论建模，考察了施加电压和气泡形成对纤维形貌和产率的影响。计算的电场分布与实验观察吻合，证实提高电压改善纤维质量和产量，而气泡存在则降低两者。 背景 电纺被公认为制备聚合物纳米纤维的简便有力技术。因其高比表面积、表面能和表面活性，电纺纳米纤维广泛应用于无纺布[1]、增强纤维[2]、药物递送[3]、组织工程[4]、燃料电池[5]、复合材料[6]、过滤[7]、光子学[8]、传感[9]、超级电容器

摘要 本文报道了利用交流(AC)电场在低粘度环氧基体中实现碳纳米颗粒——石墨烯纳米片(GNP)和多壁碳纳米管(MWCNT)——的取向。通过光学显微镜、电学测量和解析建模相结合，评估了电场强度、几何形状、填料形貌和长径比对取向动力学和渗流行为的影响。GNP在低至36 kV/m的电场强度下几秒内即可取向，而MWCNT需数分钟。取向后的GNP复合材料表现出0.84 wt%的动态渗流阈值，仅为随机分散填料2.0 wt%阈值的四分之一左右。研究表明，电场辅助取向可显著降低渗流阈值并增强纳米碳填充聚合物的导电性。 背景 导电碳复合材料在微电子、电磁屏蔽、航空航天结构等领域不可或缺。它们兼具耐腐蚀、高强度、

摘要 本文利用有限元方法理论研究了侧向生长在GaSb上的高拉伸应变Ge纳米线。模拟了Ge纳米线中的残余弹性应变，并计算了Ge沉积前后包括应变能、表面能和边缘能在内的总能量增量。结果表明，在两种情况下Ge纳米线倾向于沿〈100〉方向生长而非〈110〉方向；当沉积Ge量较小时，纳米线倾向于暴露{105}晶面，而当Ge量超过临界值时则暴露{110}晶面。此外，两种情况下Γ谷导带底在任意位置均低于L谷，导致Ge纳米线发生直接带隙跃迁。对于价带，Γ点轻空穴带顶高于重空穴带顶，当静水应变超过约5.0%时甚至高于导带底，形成负带隙。同时，在高拉伸应变下电子和空穴有效质量降低，从而增强了载流子迁移率。结果表明

摘要修正了空间色散介电常数的常见定义。通过求解玻尔兹曼方程，找到了简并电子气对满足矢量亥姆霍兹方程电场的响应。计算得到的纵向介电函数与 Klimontovich 和 Silin (1952) 及 Lindhard (1954) 结果一致。但它依赖于矢量亥姆霍兹方程参数——波数平方，而非平面电磁波波矢。这一新概念简化了非局域效应模拟，例如广义 Lorenz-Mie 理论，因为无需傅里叶变换。菲涅尔系数被推广以允许纵向电磁波激发。为验证理论，计算了银和金纳米球的消光谱。对这些颗粒，广义 Lorenz-Mie 理论给出的等离子体共振蓝移和展宽与实验数据高度吻合。此外，非局域理论解释了直径 ≤2 nm

摘要本文报道一种高灵敏电化学 DNA 生物传感器检测霍乱弧菌 DNA。传感器使用聚苯乙烯-共-丙烯酸 (PSA) 乳胶纳米球负载金纳米颗粒 (AuNPs) 作为 DNA 载体基质。利用蒽醌基寡核苷酸标记的差分脉冲伏安法 (DPV) 测量杂交信号。AuNPs 显著放大法拉第电流，产生可重现线性响应范围 1.0×10⁻²¹ 至 1.0×10⁻⁸ M (RSD=4.5%, n=5)，检测限 (LOD) 1.0×10⁻²¹ M (R²=0.99)。加标样本回收率 91%–109% (n=3)。传感器 58 天后保留 95% 原始响应，可重复使用六次 (RSD=5%, n=5)。背景霍乱弧菌仍是全球健康

摘要采用电子顺磁共振 (EPR) 研究富勒烯烟灰 (FS)、富勒烯黑 (FB) 及其与 Phenylon C-2 (PhC-2) 复合材料的顺磁演变。首次记录到在 20–300°C 真空抽气条件下 FB、FS 和复合样品 EPR 信号显著放大。该效应归因于碳缺陷与吸附气体 (主要为氧气) 的相互作用。FB、FS 和复合材料中的顺磁集合体具有异质性，包含三个不同自旋子系统 (1、2、3)。各自贡献特征信号 L1、L2、L3 形成总体 EPR 谱。主导的宽 L3 信号源于碳片层表面局域的二维 (2D) 电子。L3 线型理论建模给出暴露环境空气后各组分衰减常数。体积复合材料表现出明显较慢信号衰减，反

摘要本文提出一种低成本、原位聚合路线，在商业聚氨酯海绵上制备多级多孔聚苯胺 (PANI) 复合材料。海绵支架提供巨大互联表面促进 PANI 纳米分支生长，产出柔性、高比表面积复合材料。组装为压阻式压力传感器时，材料表现出快速响应、优异恢复性，压力灵敏度从低压区 8.0 kPa⁻¹ 上升至 8 kPa 以上 54.5 kPa⁻¹。此外，同一复合材料作为气体传感器，其对 NH₃ 灵敏度可通过施加压力调节，得益于可调内部孔隙密度。本工作演示了一种简易、低成本制造多功能传感器的简便信号采集方法。背景柔性传感器——涵盖压力、应变、气体、温度、位移——是下一代可穿戴和可折叠设备的关键。但制造常需昂贵、多步

摘要通过苯基三甲氧基硅烷 (PhTMS) 接枝烟气氧化铝纳米颗粒后热处理制备 Al₂O₃:SiOC 纳米复合材料。利用傅里叶变换红外 (FTIR) 和紫外/X 射线激发光致发光 (PL) 光谱，考察惰性气氛退火温度对材料结构和 PL 的影响。数据显示较高退火温度促进氧化铝表面二氧化硅沉淀，伴随可见光 PL 谱显著变化。这些发现通过氧化铝颗粒表面结构转变解释。背景近期工作表明，苯基甲氧基热解产生碳化表面的二氧化硅纳米颗粒在 UV 光下显示强可见光 PL。这类材料在室温下无稀土激活剂即发射宽带可见光，是基于紧凑气体放电灯或 LED 白光源中昂贵稀土掺杂陶瓷荧光粉的有前途替代品。虽有碳掺杂 SiO₂

摘要二氧化钛纳米颗粒 (TiO₂-NPs) 广泛存在于食品、化妆品和医疗产品中，但其安全性仍不确定。本研究利用 ICR 小鼠，经腹腔注射 (i.p.) 和口服灌胃给药，考察 TiO₂-NPs 的生物分布、器官特异性毒性及潜在机制。钛积累呈剂量依赖模式，肝脏负担最高，其次为肾脏、脾脏、肺、大脑和心脏。高剂量 (≥150 mg kg⁻¹) 导致器官/体重比显著改变、肝肾功能受损、血清生化指标反映代谢紊乱。肝脏中 TiO₂-NPs 诱导线粒体肿胀、肝细胞凋亡、活性氧 (ROS) 过量产生、抗氧化和解毒基因 (SOD、CAT、GST、HSP70、CYP1A1) 失调。大脑中高剂量引起神经元破裂、炎症浸

摘要本研究探讨水热温度 (150–240°C) 如何控制二硫化钼 (MoS₂) 纳米片在石墨烯纳米片上的结晶。花状 MoS₂ 纳米片成功锚定于石墨烯，并将其形貌、晶相和电化学性能相关联。180°C 合成的杂化物在染料敏化太阳能电池 (DSSC) 和析氢反应 (HER) 中均表现出最高效率，在高反应性和导电性间取得平衡。这些发现阐明了温度依赖的 MoS₂ 生长，为设计下一代催化杂化物提供可操作指导。背景二维 (2D) 杂化纳米材料在光伏、水分解、传感器、储能等领域快速涌现。其卓越的表面积体积比和可调电子性质使其成为整合过渡金属二硫属化物 (TMDs) 与导电石墨烯的异质结或 3D 框架的理想选择

摘要银纳米线 (Ag NWs) 已成为下一代柔性透明电极的领跑者，有望取代脆性氧化铟锡 (ITO)。本文报道可放大的聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 介导多元醇合成，获得长径比 (AR) 从 ~30 至 ~1000 的 Ag NWs。通过混合不同分子量 PVP 分子，精准控制纳米线直径，制得长而细的纳米线，无需高温烧结即可形成高导电、光学透明网络。反复旋涂制备的薄膜方块电阻低至 11.4 Ω sq⁻¹，550 nm 处平行透射率 91.6%。关键是经 400 次弯曲循环后方块电阻保持稳定，展现卓越机械韧性。本工作展示制备柔性高性能 Ag 透明电极的实用路线，其导电性和透明度均可媲美商业 ITO。背景

摘要本文提出简单可放大的路线制备蛋黄壳 Cu@C 纳米复合材料，铜核 (30–55 nm) 封装于中空碳球内 (≈210 nm 直径, 80 nm 空腔)。热解过程中受限空腔限制 Cu 成核，通过铜盐负载量调节核尺寸。用 KOH (质量比 1:4) 活化碳壳构建高度多孔微/介孔网络，显著提升催化性能。活化催化剂在 120°C、3 MPa CO/O₂ (2:1) 下实现转换频率 8.6 h⁻¹、甲醇转化率 17.1%。循环测试显示七次循环后 Cu 浸出 <0.01%，凸显蛋黄壳设计对环保碳酸二甲酯 (DMC) 合成的稳健性。背景碳酸二甲酯 (DMC) 作为可生物降解、低毒溶剂和聚碳酸酯、异氰酸酯

摘要高介电常数、磁性活性的 MnZn 铁氧体薄膜沉积于 p-Si 衬底，作为石墨烯场效应晶体管 (GFET) 的栅极介质层，用于红外 (IR) 和太赫兹 (THz) 器件应用。通过优化沉积参数，获得超薄、高透明 MnZn 铁氧体层，利用单层石墨烯通道的巨大磁阻实现 THz 透射的磁调制。在不同栅极偏压下研究红外光电输运，揭示与介质表面质量相关的显著电流增强。背景红外 (IR) 和太赫兹 (THz) 技术是雷达、无线通信和安检系统的核心。因此，寻找在这些光谱窗口高效工作的材料和异质结构仍是优先方向。近期工作表明，石墨烯场效应晶体管 (GFET) 可通过调控石墨烯单层的带内跃迁来调制 THz 透射

摘要无需种子层或金属催化剂，通过连续离子层吸附反应 (SILAR) 在硅上直接制备羽毛状氧化锌 (ZnO) 等级结构。提出两阶段成核-生长机制阐明独特羽毛形貌。详细的光学、结构和光电表征——包括 UV-Vis-NIR 光谱、I-V 和 I-t 测量——展示优异的抗反射性能和显著光敏性。这些发现将 SILAR 生长的羽毛状 ZnO 定位为先进光电探测器件的有前途候选材料。背景氧化锌因其宽禁带 (~3.37 eV) 和大激子束缚能 (~60 meV) 而备受青睐，可用于紫外和蓝光发光二极管。近期研究聚焦三维 (3D) ZnO 架构——花、管、树枝、羽毛状结构——因其高比表面积增强光吸收并改善光学、

摘要本研究建立了一种超灵敏电化学 DNA 生物传感器，可在阿托摩尔级检测限下鉴定亚洲龙鱼（Scleropages formosus）性别。传感器采用接枝琥珀酰亚胺基的丙烯酸微球与胶体金纳米颗粒（AcMP-AuNP）固定于碳丝网印刷电极上。氨基修饰 DNA 探针共价锚定于 AcMPs，靶标龙鱼 DNA 杂交通过蒽醌磺酸（AQMS）氧化还原标记，利用差分脉冲伏安法（DPV）定量。优化条件下，检测限达 1.0×10⁻¹⁸ M，线性范围 1.0×10⁻¹⁸ – 1.0×10⁻⁸ M (R²=0.99)，检测时间 <1 小时，是一种轻量、低成本的现场养殖诊断工具。背景亚洲龙鱼是珍贵观赏鱼，在东南亚和大洋