摘要 基于亚波长尺寸半导体纳米线(NW)阵列的太阳能电池有望通过强光耦合和捕获优势实现媲美或超越平面器件的性能。本文提出一种精确且节时的解析设计，用于垂直排列InP NW的最佳几何参数以最大化太阳能吸收。计算不同几何尺寸NW阵列在太阳照射下的短路电流密度。为单径、双径和多径方形及六方排列NW阵列量化给出实现最大短路电流密度33.13 mA/cm²的最佳几何尺寸。同时进行密集有限差分时域(FDTD)数值模拟研究相同NW阵列最高光吸收。与耗时模拟和实验结果相比，预测最大短路电流密度在所有情况下容差低于2.2%。这些结果明确证明该解析方法为指导高性能InP NW基太阳能电池设计提供快速准确路径。

摘要 本研究引入一种新型阳极PdAu/VGCNF催化剂，旨在改善碱性燃料电池中甘油电氧化。通过系统变化催化剂负载量、电解质温度和NaOH浓度，利用响应面法(RSM)确定最佳操作窗口。最有利条件下——5.24 M NaOH、60°C、12 wt.%催化剂负载量——催化剂达到158.34 mA cm⁻²峰值电流密度，展示其在实际燃料电池应用中的前景。 背景 全球能源需求逼近化石燃料极限，推动向清洁替代品转变。燃料电池直接将化学能转化为电力，提供有力方案，但传统依赖氢气——一种难以储存运输的能量载体。甘油作为生物柴油生产低毒副产品，因高能量密度和丰富来源成为碱性燃料电池吸引人的液体燃料。 甘油复杂

摘要 通过非移弧热直流等离子体从固态SiC粉末合成Si包覆SiC(Si-SiC)纳米复合颗粒。这些颗粒作为烧结添加剂用于微米级SiC的火花等离子烧结(SPS)。最佳10 wt% Si-SiC负载量结合0.2 wt%活性炭，在1800°C下1分钟保温获得97.1%相对密度和31.4 GPa维氏硬度。本工作展示了一种利用纳米尺寸效应和放热硅-碳反应结合的低温高密度SiC路线。 背景 碳化硅陶瓷因其卓越的高温硬度、耐磨性、低热膨胀和耐腐蚀性，在涡轮叶片、柴油发动机、航空航天和核反应堆中不可或缺。然而，共价Si-C键和缓慢自扩散阻碍无添加剂致密化。传统路线——固相烧结SiC(SSS-SiC)和液相烧

摘要 将一维多壁碳纳米管(MWCNTs)与二维石墨烯结合形成协同界面，增强了增强颗粒在铜基体中的分散性、润湿性和结合力。采用机械合金化、真空热压(VHP)和热等静压(HIP)，制备了不同石墨烯与MWCNTs比例的Cu/Ti₃SiC₂/C纳米复合材料。X射线衍射、光学显微镜、SEM、TEM和EPMA揭示了细致、结合良好的显微结构。力学测试显示最佳组分——0.8 wt% MWCNTs和0.2 wt%石墨烯——因晶粒细化、载荷传递、Orowan强化和界面粘结而呈现最高硬度和抗拉强度。这些发现证实双相碳增强策略可显著提升Cu基复合材料性能。 背景 铜-石墨复合材料结合铜的优异导电性与石墨的自润滑性，

摘要 我们报道通过离子交换路线合成Bi₄Ti₃O₁₂/Ag₃PO₄异质结纳米复合材料。综合表征(XRD、SEM、TEM、BET、XPS、UV-vis DRS、PL、EIS、光电流)确认了紧密界面接触和高效电荷分离。模拟阳光下评价罗丹明B(RhB)光降解时，10% Bi₄Ti₃O₁₂/Ag₃PO₄复合材料30分钟内达99.5%去除率——比纯Ag₃PO₄快2.6倍。卓越性能归因于p-n异质结促进电子从Bi₄Ti₃O₁₂向Ag₃PO₄转移，减少复合并增强活性物种生成。 背景 工业废水常含难生物降解染料，构成严重环境和健康风险。半导体光催化利用太阳能提供染料降解绿色策略。可见光响应至关重要，因其占太

摘要 通过三苯基膦与α-二溴对二甲苯的傅克烷基化构筑了一种具有极高BET比表面积的新型三苯基膦基多孔聚合物(TPDB)。随后用3-溴-1-丙醇(BP)和三乙醇胺(TEA)后官能化引入羟基，得TPDB-BP-TEA。综合表征(FT-IR、TG、SEM、EDS映射、ICP-MS、N₂吸脱附)确认了成功接枝和高比表面积保留。在无溶剂、无金属的CO₂与环氧化物环加成中，TPDB-BP-TEA实现97%产率和100%选择性，多循环保持活性。溴离子、羟基和多孔结构被确定为卓越催化性能的关键贡献因素。 背景 离子液体(ILs)长期因其可忽略的挥发性、热稳健性、卓越溶剂化能力和结构可调性而作为多功能反应介质

摘要 我们提出一种直接技术，利用表面润湿性和受控湿度实现聚合物在柔性非导电基底上的电纺丝。通过提高等离子体处理亲水聚合物表面周围的局部相对湿度，吸附水单层充当瞬态接地电极。电纺纤维选择性沉积在亲水区域，无需复杂电极制造即可实现精确图案化。近场电纺丝进一步演示在亲水表面直接书写聚合物纳米纤维，为可穿戴和柔性电子器件开辟途径。 背景 电纺丝——一种在亚微米范围生产连续纳米纤维的经济方法——依赖高压源、喷丝头和收集器之间产生的电场。传统上收集器为导电基底(如金属)作为接地电极，确保稳定电场。当需要非导电基底时，必须添加外部导电层提供接地。 许多工业应用要求沉积在绝缘柔性聚合物上。先前工作仅实现极薄

摘要 我们报道了一种直接的水热法，利用豆腐生产废水制备荧光碳量子点(CQDs)。获得两种CQD变体：去离子水中合成的CQDs-1在紫外光下发蓝光荧光，NaOH溶液中制备的CQDs-2发绿光。X射线光电子能谱(XPS)显示关键差异在于表面化学——CQDs-1含较高浓度C-O和C=O基团，而CQDs-2因NaOH处理富含羧基官能团。光致发光(PL)研究证实了不同发射颜色并揭示表面态的作用。CQDs-1量子产率达54.49%，该方法展示了将常见食品加工废弃物高值化利用的同时制备高性能CQDs的可持续路径。 背景 豆腐作为亚洲主食现已工业化规模生产，产生富含大豆黄浆液的大量废水。这种流出物含有碳水化

摘要 纳米技术与动物营养领域的最新研究凸显了纳米硒(纳米-Se)作为家禽及其他单胃动物高生物利用度补充剂的前景。《纳米研究快报》上一篇综述详述了纳米-Se的制备路线和潜在应用，却鲜涉及其深层生化通路。新兴证据表明肠道菌群可能将元素硒氧化为亚硒酸盐、H₂Se或硒代磷酸盐，从而实现硒蛋白合成。仍需进一步研究评估纳米-Se与常规硒源的优劣，并阐明其在动物生理中的确切作用。 背景 《纳米研究快报》上一篇综述[1]调查了纳米-Se在畜禽和水产养殖中日益增长的文献。作者描述了亚100 nm硒颗粒的独特理化性质，包括其跨越生物膜和作为必需微量元素载体的能力。硒因全球土壤差异常导致人和动物膳食缺乏而备受关注

摘要 铂仍是直接甲醇燃料电池(DMFC)的基准催化剂，但其易被碳质中间体毒化而导致电池性能下降。本文报道了一种通过电纺丝制备的TiO₂-碳纳米纤维(CNF)载体，旨在缓解毒化并增强电催化活性。通过系统变化喷头至收集器距离(DTC)和前驱体流速，确定了产生超细纤维且具备优异电化学性能的最佳条件。综合表征(FTIR、XRD、FESEM、TEM)和电化学测试(循环伏安法)表明，在流速0.1 mL h⁻¹和DTC 18 cm条件下制备的D18样品，获得最小平均直径(136.73 ± 39.56 nm)。该纳米纤维在所研究变体中表现出最高催化剂活性(274.72 mA mg⁻¹ PtRu)和电化学比表面

摘要 有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池已成为下一代近商业化光伏器件的极具前景的候选者。本文重点研究倒置钙钛矿太阳能电池，发现使用硒化镉(CdSe)量子点(QDs)作为电子传输层(ETL)和氟化锂(LiF)作为缓冲层，相较于传统应用的高成本[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)，可获得卓越的光伏性能。易于加工且低成本的CdSe QDs/LiF双层结构能促进钙钛矿/阴极界面处电子的便捷传输和收集，实现高达15.1%的光电转换效率，非常接近传统PCBM ETL的性能。本工作为高效低成本钙钛矿太阳能电池的ETL材料提供了另一个极具前景的选择。 背景 杂化有机-无机钙钛矿太阳能电池因其光伏性能的

摘要我们提出一种压汞孔隙度技术，量化碳纳米管（CNT）团聚体内形成的全谱孔隙——微孔（50 nm）。通过考察不同直径和壁数的CNT，证明更大直径和多壁结构拓宽孔径分布并增加总孔隙体积。该方法区分不同堆积密度的CNT团聚体，并将溶剂分散性与孔隙架构关联。关键在于，我们将测得孔隙特征与CNT-橡胶复合材料电导率相关联，显示更细孔隙（最大孔隙体积~60-70 nm）产生更高电导率（高达33 S cm⁻¹）。该方法为定制CNT基材料和复合物以实现卓越性能提供可靠定量基础。背景含孔介质是先进材料的核心，孔径按IUPAC分类为微孔（50 nm）。碳纳米管（CNTs）以高长径比和比表面积著称，束缠形成团聚体

摘要本研究实验考察了不同纳米颗粒质量分数TiO₂-水纳米流体在螺旋槽管和光滑不锈钢管中的流动和传热性能，覆盖宽雷诺数范围。采用紫外分光光度计透射率法这一新颖稳定性评估技术，揭示6 wt%分散剂和pH 8为最佳分散条件。结果显示螺旋槽管提供卓越传热增强（较光滑管高达257.9%），仅伴随适度摩擦损失。槽管内湍流产生最大热增强-摩擦比。综合性能指数ξ在螺旋槽管Re≈2300处峰值，而在光滑管随Re持续上升。这些发现为纳米流体换热器的管型选择和工况优化提供明确指导。背景纳米流体——纳米颗粒悬浮于基础流体中——展现卓越传热能力，推动太阳能热系统、海水淡化和电子冷却进步。虽多研究考察光滑或波纹管，但螺旋

摘要本工作开发了一种超低功耗底发射分布反馈（DFB）量子级联激光器（QCL）。通过将腔长缩短至0.5 mm并在两个端面沉积高反射率（HR）涂层，连续波（CW）阈值功耗在25 °C下降至0.43 W。据我们所知，这是同条件下QCL的最低阈值功耗记录。采用埋藏二阶光栅实现单模发射。在15至105 °C宽温域内可观察到CW模式下无模跳发射。发散角在脊宽方向和腔长方向分别为22.5°和1.94°。25 °C下CW操作最大光功率2.4 mW，足以满足光谱应用需求。背景近年来，量子级联激光器（QCL）快速发展，成为中红外频段最有前景的光源[1-3]。得益于高功率、单模操作和紧凑尺寸，分布反馈（DFB）QC

摘要通过在二氧化锰表面原位化学聚合吡咯合成了MnO₂@PPy核壳微米材料。所得聚吡咯（PPy）形成均匀、可调的有机壳层包覆MnO₂核心。SEM、FT-IR、XPS、TGA和XRD综合表征确认核壳结构并揭示混合物中α-MnO₂存在。电化学测试（恒流循环和EIS）展示循环性能显著改善：50 µL PPY包覆在300圈后达620 mAh g⁻¹，而裸MnO₂仅10圈后低于200 mAh g⁻¹。增强稳定性归因于柔性PPy壳层，缓冲体积变化并防止Li⁺反复嵌入/脱嵌过程中的颗粒粉化。本工作为缓解过渡金属氧化物负极在锂离子电池中容量衰减提供实用策略。背景自Tarascon提出3d过渡金属氧化物作为锂离子

摘要通过水热合成结合可控烧结步骤制备了具有空心形貌的LiNb₃O₈粉末。空隙形成源于煅烧过程中锂挥发，产生具有明显空腔的聚集体。系列样品中，700 °C处理材料（LNO700）展现最卓越光催化性能，在UV照射下仅3 h即实现亚甲蓝（MB）完全降解。降解遵循拟一级动力学，速率常数0.97 h⁻¹。LNO700的优异活性归因于空心结构固有的增大比表面积和丰富活性位点。循环测试配合使用前后XRD和XPS分析，确认了LiNb₃O₈粉末的结构稳定性和稳健光催化效率。背景能源短缺和环境污染构成交织挑战，阻碍可持续发展和公共健康。光催化通过实现水分解制氢和有机污染物矿化，为解决两者提供有前景路径。自Fuji

摘要我们报道了一种结合逐离子层吸附反应（SILAR）与水热法的简化路线，制备CdS纳米颗粒修饰的α-Fe₂O₃/TiO₂纳米棒阵列用于光电化学（PEC）水氧化。CdS/α-Fe₂O₃/TiO₂三元体系的整合显著拓宽可见光吸收并促进电荷载流子分离，导致PEC性能显著增强。工程化的Fe₂O₃/TiO₂界面展现非典型II型带隙排列，Fe₂O₃导带位于TiO₂之上。这种构型促进Fe₂O₃电子与TiO₂空穴快速复合，有效隔离Fe₂O₃中电子和TiO₂中空穴，改善电荷载流子利用。作为光阳极，CdS/α-Fe₂O₃/TiO₂异质结构在碱性介质中于1.23 V vs. RHE下实现0.62 mA cm⁻²光电

摘要直接乙醇燃料电池（DEFCs）需要抗CO中毒的稳健、低成本催化剂。我们报道了一种一锅法合成锚定在还原氧化石墨烯上的花状钯铜（Pd-Cu）合金纳米颗粒（Pd-Cu(F)/RGO）。SEM、TEM、XRD、XPS和EDS结构分析确认合金组成（≈1:1.4 Pd:Cu）和独特层级形貌。0.5 M NaOH电化学测试显示峰值电流达2416 mA mg⁻¹ Pd——较商业Pd黑（847 mA mg⁻¹ Pd）提升逾两倍——电化学比表面积（ECSA）达151.9 m² g⁻¹ Pd。催化剂亦表现出优异长期稳定性，3000 s后保留86%初始活性。结果凸显合金化与花状结构对碱性介质乙醇电氧化的协同效益。

摘要杂质介导的近红外（NIR）光响应是下一代光伏和光探测器的关键目标。本研究结合硫离子注入与飞秒脉冲激光熔化（PLM）制备了一系列n⁺/p光电二极管。所得超掺杂硅器件展现出显著增强的NIR吸收率和光电流。注入剂量1×10¹⁴ ions cm⁻²的器件表现最佳，证明适度掺杂剂量配合PLM可产出低成本宽带硅光探测器。背景常规硅因1.12 eV带隙限制了本征NIR灵敏度。从表面纹理到亚带隙掺杂的诸多策略被探索以突破此屏障。在SF₆气氛中激光辐照实现的硫超饱和硅突破表明，硅可掺杂超出平衡溶解度，形成杂质带实现亚带隙吸收。激光熔化形成的锥形微结构进一步增强光捕获，提升吸收效率。基于这些概念，我们通过离子

摘要肝癌放疗受限于肝脏对电离辐射的低耐受性，使放射增敏剂成为降低所需剂量的关键。AGuIX纳米颗粒——超小、钆基载体——独特适合递送放射性同位素或荧光团用于SPECT、PET、荧光成像和多模态成像，其高原子序数亦赋予肿瘤增敏特性。理解其生物分布和药代动力学对量化放疗期间肿瘤保留至关重要。本研究利用其内在DOTA螯合剂高效用⁶⁴Cu标记AGuIX。生物分布数据显示⁶⁴Cu-AGuIX在裸鼠HepG2异种移植瘤中显著富集，表明其作为肝细胞癌（HCC）影像引导放疗诊疗一体化探针的前景。透射电镜确认纳米颗粒进入HepG2细胞。辐射实验显示，AGuIX注射1 h后照射的肿瘤中¹⁸F-FDG摄取显著降低，