摘要 本文报道了 Ag/BiPbO₂Cl 纳米片复合材料的水热合成与光还原制备过程。通过透射电镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射光谱表征了材料的形貌、晶体结构及光学响应。当银负载量为 0.5 wt% 时，该复合材料在可见光照射下降解甲基橙（MO）的光催化活性比纯 BiPbO₂Cl 高出 3.6 倍。性能提升归因于内部电磁场的形成、可见光吸收范围的拓宽、电导率的改善以及银较低的费米能级。 研究背景 有机污染物引起的环境污染推动了半导体光催化剂的发展，尤其是 ZnO 和 TiO₂，但它们主要吸收紫外光。为了利用丰富的可见光谱，铋基半导体如 BiPbO₂Cl——因其窄禁带宽度、

摘要 环境空气制备钙钛矿太阳能电池（PSC）常因 PbI₂ 前驱膜受潮生成缺陷而导致功率转换效率（PCE）偏低。本研究系统考察湿度对 PbI₂ 结晶及其向 MAPbI₃ 转化的影响。发现微量水加速 PbI₂ 结晶，生成大尺寸粗糙晶粒损害膜质量；反之，较低湿度（≈25% RH）有利于 PbI₂ 向 MAPbI₃ 转化。通过在 PbI₂ 溶液中加入受控量正丁胺（BTA），抑制快速结晶，获得致密光滑 PbI₂ 薄膜，转化为大晶粒、少针孔的高质量 MAPbI₃。由此制备的中孔 PSC 在 25% RH 环境空气中实现 16.00% 创纪录 PCE，展示了一条无需惰性气氛即可制备高效、可复现器件的可行

摘要 我们提出一种平面四条带金属超材料，在太赫兹频段展现超尖锐法诺共振。0.81 THz 处透射率下降 25%，带宽 0.014 THz，对应 Q 因子 58。不对称线形源于亮（辐射）模与暗（非辐射）模耦合，符合法诺共振电磁理论。扩展至五条带设计可产生两个额外高 Q 法诺窄峰，Q 因子分别为 61 与 65。 研究背景 超材料作为人工工程复合材料，能实现天然介质不具备的电磁响应（如负折射率、超高折射率）。通过调节周期性金属单元几何参数可灵活调控特性，广泛应用于完美吸收、传感、隐身等领域。超材料最引人注目的特性之一是产生法诺共振——源自宽（亮）模与窄（暗）模干涉的尖锐非对称谱线特征。相比

摘要 通过将二氧化钛（TiO₂）纳米管阵列与窄带隙半导体硒化铋（Bi₂Se₃）耦合，我们在可见光照射下实现了304不锈钢光阴极保护的显著提升。Bi₂Se₃/TiO₂纳米复合材料采用两步可放大工艺制备：Ti箔阳极氧化制备有序TiO₂纳米管，随后化学浴沉积Bi₂Se₃纳米花。SEM、EDS、XPS、XRD等结构表征确认TiO₂表面均匀覆盖花状Bi₂Se₃。光电化学测试显示，Bi₂Se₃/TiO₂薄膜产生的可见光光电流显著高于纯TiO₂，归因于光生电子-空穴对高效分离。当与304不锈钢耦合时，Bi³⁺前驱体浓度0.5 mmol L⁻¹的Bi₂Se₃/TiO₂光阳极呈现最负开路电位偏移（−996 mV

摘要 本研究建立了一种快速、便捷的侧向层析试纸条（LFSA），利用两个高特异性适配体——A09和B09，经金纳米粒子（AuNPs）标记检测连二亚硫酸钠（rongalite），一种偶尔被滥用为食品添加剂的危险试剂。生物素标记的A09适配体固定在链霉亲和素包被的硝酸纤维素膜上作为捕获探针，AuNPs标记的B09适配体作为信号探针。该检测条在15分钟内肉眼即可观察到明显红色检测线，检测限低至1 µg mL−1，极适合农产品和食品的现场快速筛查。 研究背景 连二亚硫酸钠（rongalite，羟甲磺酸钠）广泛用于工业染料和聚合物化学作为还原剂。然而，其意外或故意添加至食品引发严重健康隐患，包括释放甲醛

摘要 采用多体量子力学方法研究胶体高掺杂ZnO纳米晶中的新型偶极子等离子激发。证明在光掺杂ZnO纳米晶中，导带电子定域于表面附近，等离子振荡由其角向运动诱导。该等离子模式从经典向量子体系转变由纳米晶尺寸决定。量子效应导致的共振频率尺寸依赖性与实验观察吻合良好。 研究背景 纳米粒子光学性质很大程度上由其激发谱中的局域表面等离子共振（LSPR）决定 [1–8]。Kriegel等 [2] 详细综述了新兴胶体纳米晶（NCs），包括杂质掺杂金属氧化物NCs、铜硫族NCs、简并掺杂半导体NCs，广泛讨论其光学性质及在传感、近场增强光谱、可调光电器件、生物医学等应用。这些新材料是过去几十年深入研究的贵金属

摘要 金纳米壳在等离子体共振附近表现出强烈的光散射和吸收，广泛应用于生物医学成像和光热治疗。纳米尺度下，当壳层厚度接近导带电子平均自由程（~37.7 nm）时，表面散射会改变金的介电响应。本研究探讨不同壳层厚度金纳米壳的光吸收与散射占总消光比例如何受表面散射影响。基于修正Drude介电函数的Mie理论模拟显示：表面散射增加吸收比、降低散射比，薄壳效应更显著。三种纳米壳（16、29、36 nm金壳）的实验消光和吸收光谱验证了模拟预测。拟合参数揭示实际电子阻尼超出简单台球散射模型预测，提示界面化学和量子效应的额外贡献。 研究背景 金纳米壳由介质核（二氧化硅或Au₂S）包裹金壳组成。其生物相容性、

摘要 近期合成的GaTe和C2N单层展现出引人入胜的电子和光学特性。本研究采用第一性原理密度泛函理论，探究GaTe/C2N范德华（vdW）异质结的结构、电子和光学行为。该异质结为间接带隙半导体，具有II型带隙排列，有利于高效光生载流子分离。其可见光-紫外吸收超越组分单层，垂直应变可将其调控为特定pH下的高效光催化分解水催化剂。我们还考察了水在C2N表面的吸附与解离，揭示了氢析出的能量有利路径。平面双轴应变进一步调节带隙，诱导半导体-金属转变及不同带隙排列类型间的转换。这些发现确立了GaTe/C2N异质结作为下一代光电和光催化器件多功能平台的地位。 研究背景 自石墨烯发现以来，二维（2D）材料

摘要 先进半导体超晶格在航空航天、高能物理、引力波探测、天文学和核技术等关键高科技领域发挥重要作用。在高辐照等极端环境下，这些超晶格易产生各类缺陷，最终导致器件失效。然而，对于GaAs/AlAs超晶格，点缺陷的相稳定性及其对器件性能的影响至今尚不清楚。本研究计算表明：在GaAs/AlAs超晶格中，反位缺陷的形成能低于空位和间隙缺陷，能量上更优势。AsX（X=Al或Ga）和XAs反位缺陷总是诱导超晶格金属化，而GaAl和AlGa反位缺陷对电子结构影响较小。含空位或间隙缺陷的超晶格能带隙显著缩小或金属化。进一步计算显示，间隙和空位缺陷显著降低电子迁移率，而反位缺陷影响相对较小。研究结果深化了对Ga

摘要 金纳米簇（AuNCs）凭借原子级尺寸、可调发射光谱和卓越化学稳定性，已成为一类多功能荧光探针。其固有水溶性、低细胞毒性和优异光稳定性，使其成为长期细胞成像、超灵敏检测和靶向治疗的理想工具。本文综述了小分子、聚合物和生物大分子配体修饰AuNCs的最新进展，重点阐述其在成像、传感和治疗领域的突破性应用。同时讨论了量子产率不足、配体异质性等现存局限，并展望了释放AuNCs生物医学全部潜力的未来研究方向。 研究背景 纳米材料通过对尺寸、形貌和表面化学的精准调控，正在重塑生物医学研究。与块体材料相比，由数个至数百个金原子组成的AuNCs展现出独特的光学特征：覆盖可见光至近红外（NIR）窗口的明亮

摘要 淀粉样蛋白-β（Aβ）斑块沉积与活性氧（ROS）积累是阿尔茨海默病（AD）病理的核心特征。本研究构建了一种新型纳米复合材料——绿原酸包覆硒纳米粒子（CGA@SeNPs），融合了SeNPs的Aβ结合能力与绿原酸（CGA）的抗氧化活性。体外实验表明：游离CGA虽能清除Aβ诱导的ROS，但无法阻断Aβ聚集或保护神经元膜；相比之下，CGA@SeNPs显著抑制Aβ40纤维化、降低ROS生成，并有效维持PC12细胞活力与膜完整性，综合表现优于单独CGA。研究证实CGA@SeNPs是兼具抗淀粉样蛋白聚集与抗氧化双重靶点的AD治疗候选药物。 研究背景 阿尔茨海默病（AD）是一种持续进展的神经退行性疾病

摘要 金纳米粒子（AuNPs）因其优异的生物相容性、光学性质和药物递送潜力而备受关注。本研究通过羧基偶联技术，利用聚乙二醇（PEG）作为间隔臂，将石胆酸（LCA）配体修饰在金纳米粒子表面，构建了AuNP@MPA-PEG-LCA纳米复合物。细胞毒性实验表明，该纳米复合物表现出显著的选择性：能有效抑制多种肝细胞癌细胞（HepG2、SMMC-7721）的增殖，而对正常肝细胞（QSG-7701）和乳腺癌细胞（MCF-7）毒性极低。通过Hoechst 33342染色观察核浓缩、Annexin V-FITC检测磷脂酰丝氨酸外翻、JC-1探针监测线粒体膜电位（MMP）丢失、AO/EB双染色等多重手段，均确认

摘要 反渗透（RO）依赖高压泵和半透膜，但能耗仍是瓶颈。本文提出一种纳米流体泵，利用碳纳米管（CNTs）固有渗透性，通过微妙破坏管两侧竞争性布朗渗透来产生净通量。在膜一侧表面放置一纳米级石墨烯片，创造不对称环境；其热（布朗）或驱动（非布朗）运动削弱对侧进入率，产生持续净通量。分子动力学（MD）模拟显示纯布朗运动下基线通量 ~2 分子 ns⁻¹，媲美生物水通道蛋白；当石墨烯片受微小外力（≈2 pN）驱动时通量达 ~16 分子 ns⁻¹。这些结果阐释了一种新颖的低能耗 CNT 通道跨膜水传输策略，为下一代 RO 膜提供蓝图。 研究背景 蒸馏法海水淡化能耗巨大，反渗透（RO）虽为行业标准仍需高压驱

摘要 研究了轴向和径向 pin 结 GaAs 纳米锥阵列太阳能电池的光伏性能。与圆柱纳米线阵列相比，纳米锥阵列不仅改善整体光吸收，更关键地增强了有效吸收（耗尽区内的吸收）。增强的有效吸收归因于顶部收缩诱导的吸收区域下移和延伸，显著抑制了高掺杂顶部区域的吸收损耗并增强耗尽区吸收。轴向和径向 GaAs 纳米锥太阳能电池的最高转换效率分别为 20.1% 和 17.4%，对应斜角 5° 和 6°，均远高于其圆柱纳米线对应器件。纳米锥结构是高效太阳能电池的有前景候选者。 研究背景 低维材料——量子点（QDs）、纳米线（NWs）、二维层状材料——因独特性质在光伏应用中备受瞩目。相比平面器件，III-V

摘要 通过将聚吡咯（PPy）/氧化锌（ZnO）浆料涂覆于 Celgard 2300 隔膜上，制备了一种由 PPy 纳米纤维装饰 ZnO 纳米颗粒构成的新型中间层。该三维分级网络高效捕获可溶性多硫化物，缓解穿梭效应并提升导电性。引入该中间层的 Li/S 电池在 0.2 C 下 100 循环后仍保持 579 mAh g⁻¹ 稳定容量，为商业化锂硫电池指明了清晰路径。 研究背景 便携电子设备和化石燃料环境负担推动对轻量化、高能量密度储能的需求。锂硫（Li/S）电池凭借 2600 Wh kg⁻¹ 能量密度和 1672 mAh g⁻¹ 理论容量，成为首选候选。然而，硫的电子导电性差和多硫化物穿梭限制了

摘要 研究了一种基于体狄拉克半金属（BDS）-绝缘体-金属（BIM）堆叠的亚波长太赫兹等离子体波导。该结构提供了一个优化频带，其中表面等离子体极化子（SPP）模式被紧密限域——限域因子高达 ½·λ₀/15——同时传播损耗保持低至 1.0 dB/λ₀。在 BIM 波导中引入两条硅带可构建动态可调的法布里-珀罗谐振器，能在深亚波长尺度上塑造太赫兹 SPP，为超紧凑、可调谐 THz 等离子体器件和光滤波器铺平道路。 研究背景 太赫兹（THz）辐射在成像、生化传感和无线通信中崭露头角，要求更紧密的限域、更高分辨率和更高集成度。实现 THz 波亚波长限域至关重要，但贵金属中的传统表面等离子体极化子（S

摘要 我们首次演示了手持式原位电纺碘负载聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙烯缩丁醛（PVB）溶液，制备兼具高孔隙率、优异气体渗透性和强效抗菌活性的纤维网。扫描电镜（SEM）确认纤维光滑均匀，直径随碘含量增加而减小。能谱（EDS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证碘的存在且未改变聚合物化学。所得纤维网接触角 <20°，空气渗透率高达 324 mm s⁻¹，优于传统伤口敷料。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌测试显示清晰抑菌圈，5% 碘掺杂 PVP 活性最高。重要的是，手持设备可直接沉积于不规则伤口床，提供灵活、患者友好的敷料方案。 研究背景 电纺纳米纤维膜因其纳米级结构模拟细胞外基质，促进止血、气

摘要 功能层常用于微调 OLED 的载流子注入与平衡，但每增加一层都会增加制造时间和成本。利用某些材料的双重功能可消除这一需求。通过阻抗谱和瞬态电致发光，我们证明了二-[4-(N,N-二对甲基氨基)苯基]环己烷（TAPC）和 4,7-二苯-1,10-菲咯啉（Bphen）可同时作为载流子注入层和传输层。由此得到的三层 OLED 效率媲美传统多层器件，同时简化了架构。对复合与淬灭机制的详细分析揭示：TAPC 阻挡电子，Bphen 抑制空穴堆积，平衡的载流子传输降低了效率滚降。 研究背景 有机发光器件（OLED）是固态照明和高分辨率显示的核心。常规设计引入多个功能层——阳极修饰层（AML）、阴极修

摘要 我们展示了基于石墨烯的纳米真空通道晶体管（NVCT）的成功制备与全面电学评估。利用标准电子束光刻精确界定 90 nm 真空纳米间隙，超声清洗和热退火有效去除石墨烯表面损伤和粘附残留。在扫描电镜（SEM）真空腔内的原位测量表明，通过调控栅极电压，NVCT 可可靠地从关态切换至开态。器件实现高达 10² 的开关电流比，工作电压低于 20 V，漏电流低于 0.5 nA。这些结果阐释了 NVCT 在高速、低功耗纳米电子应用中的潜力。 研究背景 随着硅基技术逼近物理极限，研究者越多探索低维材料和新型纳米结构以延续摩尔定律。其中，纳米真空通道晶体管（NVCT）作为传统场效应晶体管（FET）的有力替

摘要 通过室温两步化学镀沉积，我们在高深宽比硅纳米线（SiNWs）侧壁上实现了高度均匀的 Cu₂O 纳米颗粒覆盖。对比聚集态（A-Cu₂O/SiNWs）与分散态（D-Cu₂O/SiNWs）形貌发现，均匀修饰使光降解效率比聚集结构提升三倍以上，比裸 SiNWs 提升九倍。这种性能优势归因于分散构型下载流子复合减少和光吸收增强。 研究背景 Cu₂O 具有 2.0–2.2 eV 直接带隙，是一种有前景的低毒、丰储光催化剂，可在可见光下降解有机污染物。然而，其在水介质中的团聚和形貌不稳定阻碍了实际应用。SiNWs 因亲水性、机械稳健性和化学稳定性，成为锚定 Cu₂O 的理想骨架，并通过多次散射提供额