摘要 报道一种简单油酸介导水热路线合成~19 nm Sc₂O₃:Er³⁺,Yb³⁺纳米颗粒（NPs）。X射线衍射、TEM和上转换发光（UCL）测量确认立方晶bixbyite主体具有优异结晶度。980 nm激发下，水热（HT）样品红光UCL比相同掺杂浓度溶热（ST）对应物增强4倍。增强归因于表面-OH基减少和激发态寿命延长，提高量子效率。功率依赖研究显示log I vs log P斜率红光2.5、绿光2.1，指示低泵浦密度下三光子过程参与。HT Sc₂O₃:Er³⁺,Yb³⁺ NPs因此成为低功率近红外-可见上转换在生物医学和成像中应用的有力候选者。 引言 红外-可见上转换是下一代激光器、太阳能

摘要 基质金属蛋白酶-7（MMP-7）通过切割细胞外基质和丙氨酸-亮氨酸肽键驱动肿瘤侵袭。本文提出Pd功能化碳纳米复合物（Pd-CNC）作为安培MMP-7生物传感器中的高阻抗增强剂。钯纳米颗粒催化过氧化氢氧化4-氯-1-萘酚（4-CN），在电极上生成不溶性高电阻沉淀。本身导电性差的碳纳米球进一步增加电阻率，放大有无分析物时的电流差异。传感器检测范围100 fg/mL至100 ng/mL，检测限（LOD）17.38 fg/mL。 背景 MMP-7是锌依赖性内肽酶，因其降解细胞外基质成分，在肿瘤进展和转移中起核心作用。血清MMP-7升高与唾液腺癌、结肠腺癌、高分级肾细胞癌淋巴结转移相关。准确、超灵

摘要 在硫酸（H₂SO₄）催化影响下，从对苯二胺（p-PD）水溶液制备红光发射碳化聚合物点（CPDs）。所得SA-CPDs（平均直径≈5 nm）在测试酸中显示最亮光致发光，水中量子产率（QY）21.4%，总收率16.5%。300-580 nm激发均稳定产生600 nm发射，与激发波长无关。密度泛函计算显示质子化前体横向生长能量上更有利，驱动纳米级CPDs形成。850 nm飞秒激光激发下双光子发光（602 nm）在HeLa细胞成像中得到验证，凸显SA-CPDs在生物医学应用潜力。 背景 碳点（CDs）因优异水溶性、光学稳定性、低毒性、低成本合成受广泛关注。应用于电化学传感器、生物成像、催化、发光

摘要 本研究证明纳米结构碳复合材料，特别是多壁碳纳米管（MWCNTs）及其混合物，可替代铂（Pt）作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的对电极（CE）材料。采用简单的丝网印刷工艺，将碳纳米颗粒（CNPs）、石墨烯片（GFs）及各类复合材料（CNP/MWCNT、MWCNT/GF、CNP/MWCNT/GF）沉积在氟掺锡氧化物（FTO）基底上。电化学分析显示，基于MWCNT的复合材料提供高度网络化、大比表面积的界面，促进三碘化物快速还原。配备这些CE层的DSSCs达到与Pt基器件相当的功率转换效率（PCE），其中CNP/MWCNT复合材料达5.67%，Pt为5.70%。研究确立富含MWCNT的碳复合

摘要 硅因高理论容量（954 mAh/g）是钠离子电池（NIBs）极具吸引力的负极材料。本文展示通过SiO₂原位镁热还原制备具有均匀分布孔隙（1-10 nm）的介孔硅微球（MSMs）。650°C煅烧的MSMs在100 mA/g下100圈后可逆容量达390 mAh/g，1000 mA/g下保持160 mAh/g，容量衰减极低（0.08 mAh/g/圈）。卓越性能归因于超细颗粒尺寸和介孔结构，可缓冲体积变化、增强Na⁺传输。 背景 锂离子电池（LIBs）凭借高能量密度主导便携电子和电动汽车，但锂资源稀缺限制大规模部署。钠离子电池（NIBs）因钠丰富、低廉提供经济替代。然而Na⁺（0.98 Å）远大

摘要 我们通过结合氧化石墨烯还原（RGO）和三维石墨烯网络（3DGNs）设计热界面材料（TIMs）。3DGNs构建高导热声子网络，而RGO桥接石墨烯与环氧树脂（ER）基体，特别是当其表面富集羧基时。优化填料负载量和形貌后，热导率达6.7 W/m·K——较纯ER提升3250%——且RGO(OOH)复合材料亦展现优异力学性能。 背景 50%质量分数才能满足热需求，损害力学完整性。石墨烯单层热导率~5000 W/m·K，提供诱人替代：20 wt% RGO可将TIM导率提至~4 W/m·K，增强~2000%且保持可接受力学。与碳纳米管杂化可进一步提升性能。然而，氧化-还原引入的高缺陷密度限制RGO声子

摘要 可穿戴电子设备需要能在柔性、廉价基底上制备的无机半导体。本文提出一种新型紫外光探测器（PD），将致密ZnO微线（MW）阵列嵌入聚乙烯醇（PVA）薄膜中。该器件在350-380 nm波段实现29.6 A/W的优异光响应度，同时保持低暗电流（5 V下1.4 µA）和快速响应时间（4.27 ms）。重要的是，即使弯曲至180°或曲率半径趋近于零，PD仍保持全功能，凸显其在可穿戴实时紫外监测中的应用潜力。 背景 紫外探测对天文学、环境安全和生物医学诊断至关重要。过量紫外暴露可突变p53抑癌基因，增加皮肤癌风险，使个人紫外监测成为必需。可穿戴设备兴起实现了持续、个性化的紫外暴露追踪，但要求光探测器

摘要 电纺纤维的精准沉积一直是器官止血面临的主要挑战。本文提出了一种电场改性的电纺系统，在喷嘴处引入金属圆锥，实现了纤维的可控沉积。通过改变圆锥尺寸可调节沉积面积，有限元模拟验证了这一行为。在大鼠肝切除模型中，将N-辛基-2-氰基丙烯酸酯（NOCA）纤维直接沉积在伤口上，10秒内实现完全止血。术后组织学显示，与传统气流辅助电纺相比，炎症和组织粘连显著减少。这种手持式、电池供电的设备表明，便携、现场可用的电纺技术可为急救、临床和家庭护理提供快速、精准的止血方案。 背景 肝切除是治疗肝癌的标准手段，但因肝脏血管丰富，大出血常见。传统止血技术——缝合、结扎、电凝、纤维蛋白或明胶密封剂——存在应用延迟

摘要 本研究探讨 40 nm 和 80 nm 金纳米颗粒 (AuNP) 经阳离子支化聚乙烯亚胺 (BPEI)、阴离子硫辛酸 (LA) 或中性聚乙二醇 (PEG) 官能化后，在有人血浆蛋白冠层 (PC) 与无蛋白冠层条件下，与人肝细胞癌 (HCC) 细胞系 C3A 的相互作用。除 80 nm LA-AuNP 外，裸 AuNP 均对 C3A 细胞有细胞毒性，但蛋白冠层显著减轻毒性。40 nm BPEI-AuNP 随时间细胞摄取增加，而蛋白冠层降低 80 nm PEG-AuNP 摄取。BPEI-AuNP 引发双相氧化/亚硝酸应激响应，PEG-AuNP 表现为强抗氧化剂。所有裸 AuNP 无论粒径表面

摘要 恶性肿瘤仍是全球主要死因，早期检测和预测转移扩散对选择最佳治疗策略至关重要。Integrin αvβ3 是肿瘤血管生成的经验证生物标志物，成为分子成像的理想靶点。本文报告了一种基于脂质体的双模探针 cRGD-Gd-Cy5.5 的合成与体外评价，耦合了 T1 加权磁共振 (MR) 造影与近红外荧光。纳米颗粒直径 ~60 nm，水分散性优异，Zeta 电位 +39.5 mV，纵向弛豫率 r1 为 10.5 mM−1 s−170%。A549 和 SUNE-1-5-8F 细胞的荧光与 MR 研究证实对 integrin-αvβ3 高表达细胞选择性摄取，正常 MCF-10A 细胞几乎无结合。裸鼠鼻

摘要 黑磷烯作为二维磷单层，因其直接带隙、高载流子迁移率和力学柔性备受关注。本研究采用自旋极化密度泛函理论，系统考察 12 种过渡金属 (TM) 原子——Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt、Au——在黑磷烯上的吸附行为。所有 TM-磷烯复合物表现出强结合 (吸附能 2–6 eV) 和稳定几何构型，金属原子偏好空心位。值得注意的是，Fe-、Co- 和 Au-磷烯体系分别呈现 2、1 和 0.96 μB 磁矩，成为磁性半导体。当氧分子吸附于这些 TM-磷烯表面时，除 Pd-磷烯外，大多数 O2-TM-磷烯复合物显示显著 O-O 键伸长，这是 CO 氧化催化活性的关键指

摘要 硅纳米线 (SiNWs) 凭借优异的光捕获性能广泛应用于光伏器件，为提升硅光子收集提供契机。然而，纳米线巨大的表面积延伸至深度，导致高密度表面缺陷易捕获复合光生载流子。本工作采用简单溶液法改性表面结构以减少 SiNWs 表面缺陷和复合率。四甲基氢氧化铵 (TMAH) 处理使 Si NW 表面变平滑变锥尖，显著改善开路电压 (Voc) 和填充因子 (FF)。60 秒 TMAH 处理使纳米结构 Si/PEDOT:PSS 混合器件获得 14.08% 冠军功率转换效率 (PCE)。表明 TMAH 处理为提升 Si NW 基器件性能提供了简单有效的方法。 研究背景 光伏器件能量转换效率直接关联光

摘要 油水分离对于缓解工业废水和海上溢油的环境影响至关重要。具有定制润湿性的多孔金属过滤膜提供高效、便携、热稳定且具成本效益的解决方案。本综述综述制造方法进展、评估性能表现，并展望未来研究方向。 研究背景 海上溢油和工业含油废水威胁水生生态系统和人类健康。传统分离技术——重力沉降、离心、电解分离、吸附、生物降解——往往成本高昂且不足，因无法完全防止油分散。界面科学和仿生学进展引入了具有特殊润湿性的过滤膜，实现一相选择性渗透而阻挡另一相。金属基多孔膜因低成本、高塑性、优异热稳定性和强韧力学性能脱颖而出。Feng 等人 (2004) 首创 PTFE 涂层超疏水-超亲油不锈钢网，开启润湿性工程油水

摘要 300 nm) 比表面积达 23.31 ± 4.30 m² g⁻¹、孔隙体积 0.0695 ± 0.007 cm³ g⁻¹，对应卓越的吸油性能：硅油 50.58 ± 5.47 g g⁻¹、机油 37.74 ± 4.33 g g⁻¹、橄榄油 23.96 ± 2.68 g g⁻¹。这些发现为设计用于先进过滤、传感和能量收集的定制表面结构 PVDF 纳米纤维提供了实用路线图。 研究背景 静电纺丝利用静电力将聚合物溶液拉伸成纳米至微米级纤维。通过调节工艺参数，可实现丰富形貌库——珠状、多孔、沟槽、中空、核壳等。静电纺丝纳米纤维以高比表面积、柔韧性和结构多样性著称，广泛用于能量收集、传感器、过滤

摘要 本研究考察氧化多壁碳纳米管 (CNTox)、多柔比星功能化碳纳米管 (CNT-Dox) 和荧光素功能化碳纳米管 (CNT-FITC) 对 HT29 结肠腺癌细胞和 BALB/c 小鼠的细胞毒性。证明多柔比星可通过肽键共价锚定于 CNTs，显著降低其即时细胞毒性。胰蛋白酶酶解释放多柔比星，恢复其效力，且 CNT-Dox 与胰蛋白酶联用产生协同效应。体内实显示 CNT-Dox 系统毒性低于游离多柔比星，仅轻度升高肝酶和血细胞参数，而 CNTox 基本无毒。结果支持利用 CNTs 作为强效抗癌药物的可控释放载体。 研究背景 碳纳米管 (CNTs) 具高比表面积、优异细胞摄取和穿透生物膜能力，

摘要 碳点（CDs）因可调光致发光、高光热转化和优异生物相容性而备受青睐。提高量子产率（QY）通常需表面钝化或杂原子掺杂，尤其是氮掺杂。本研究提出一种快速、一锅法微波辅助合成，将聚多巴胺（PDA）钝化整合进 5 分钟热解步骤，大幅简化传统水热法流程。所得 PDA 功能化碳点（CD-PDA）经 DLS、FT-IR、UV-Vis 和荧光光谱表征。PDA 引入的 N 掺杂使 QY 从 <5% 提升至 5%（近三倍），酚羟基促进成核使产率提升 ~1.5 倍。CD-PDA 还展现 35% 光热转化效率，超越许多金基光热剂。重要的是，PDA 涂层保留官能团，可通过迈克尔加成或希夫碱化学进一步偶联，为靶向给

摘要 本研究旨在开发一种针对人表皮生长因子受体 2（HER2）的高磁敏感性磁共振成像（MRI）造影剂。通过将 5-巯基修饰的抗 HER2 核酸适配体与马来酰亚胺化磁性纳米晶（MNCs）偶联，制备了抗 HER2 适配体修饰的磁性纳米敏化剂（AptHER2-MNS）。经理化表征与靶向能力验证，AptHER2-MNS 对 HER2 蛋白的结合亲和力（Kd）为 0.57 ± 0.26 nM。在 HER2 阳性癌细胞（NIH3T6.7）异种移植小鼠模型（n=3）中，于 3T 临床 MRI 仪上验证了体内造影增强能力，对照实验使用未修饰 MNCs。结果显示，注射 AptHER2-MNS 后，小鼠肿瘤区 T

摘要 近年来，石墨烯家族材料在生物医学领域的应用取得显著进展。其纳米尺度尺寸、巨大比表面积、本征光致发光和固有抗菌特性，使其成为骨组织工程、药物/基因递送和生物传感的有力工具。本综述综合当前进展，批判性评估生物相容性，讨论石墨烯衍生物用于骨再生的可行性，重点阐述前景应用与未解安全隐患。 引言 严重颌面感染、创伤、肿瘤或先天畸形患者常伴有颌骨缺损，愈合周期漫长。尽管骨骼具备天然修复能力，但大尺度或关键尺寸缺损的有限自我再生仍是临床难题。当前疗法——自体移植、异体移植、异种移植——均存在供区创伤、感染风险或骨诱导性不足等缺陷。因此，骨组织工程与再生医学正加紧开发匹配天然骨力学与生物学性质的替代材

摘要 氧化镓（β-Ga₂O₃）拥有超宽禁带（~4.8 eV）、高击穿场（~8 MV cm⁻¹）和优异的巴利加性能指标，成为下一代高功率器件（如肖特基势垒二极管 SBD）的领军候选材料。本综述综合了 β-Ga₂O₃ 的基本物理性质，评述了基于 Ga₂O₃ 的 SBD 研究进展，对比了提升击穿电压和降低导通电阻的策略，并展望了 Ga₂O₃ SBD 在功率电子领域的应用前景。 研究背景 电力、工控、汽车和消费电子等领域对高性能功率半导体的需求日益增长。超宽禁带材料因能实现高压、高温工作而备受关注。β-Ga₂O₃ 凭借 4.8 eV 禁带宽度、~8 MV cm⁻¹ 临界场和较低电子迁移率（~200

摘要 P 型和 N 型 MoTe₂ 晶体管对于构建互补电子与光电电路至关重要。本工作制备了基于 Au 电极的空气稳定 P 型多层 MoTe₂ 晶体管，并通过真空退火将其转化为 N 型器件。原位温度相关测量结合第一性原理模拟揭示：本征 N 型行为源于碲空位，而环境空气中的氧/水氧化还原对通过电荷转移诱导 P 型掺杂。利用 P 型和 N 型 MoTe₂ 通道组装的互补反相器在 V_DD = 5 V 下实现了高达 9 的电压增益。 研究背景 二维（2D）材料如石墨烯可剥离成原子级薄层，为探索 2D 物理及器件应用开辟新途径。过渡金属二硫属化物（TMDs）具有可观的带隙、力学柔性和化学惰性，适合新一