摘要 癌细胞表面的酸性是肿瘤微环境的标志，不依赖于肿瘤灌注，可作为靶向肿瘤细胞的通用生物标志物。我们用 pH（低）插入肽（pHLIP）修饰脂质体和嚼合物。pHLIP 感知癌细胞表面 pH 并插入靶细胞膜，将纳米材料带至细胞膜近旁。全面表征了含/不含 pHLIP 涂层的 DMPC 脂质体和 Tween 20 或 Span 20 嚼合物，以获取纳米载体基本特性并促进酸敏感性纳米载体的合理设计。证实了样品随时间和血清中稳定性。研究了纳米载体的尺寸、ζ 电位、形态、亲水探针封装能力及释放调控。pHLIP 修饰囊泡可用于实现生物活性物质的延长（调控）释放，以靶向肿瘤和其他酸性病变组织。 引言 约百

摘要 本文提出并数值研究一种由两个错位平行金属光栅构成的光学二极管结构。该结构实现二向色光学二极管透射，即在两个对应反向透射方向的波段观察到光学二极管效应。结构中，两个周期不同的平行金属光栅夹一介质层。首个受光光栅作为选择器，在适当波长激发表面等离激元；另一光栅作为发射器实现光透射。反向入射时，两光栅角色互换，在另一波长激发表面等离激元。在二向色透射波段，结构表现出非凡透射并具高达 1 的光学隔离度。且可通过改变结构参数调控工作波段。 引言 光学二极管仅允许单向光子透射、阻断反向透射，因其单向透射特性备受关注。当光-物质相互作用的时间反演对称性被破坏时可观察到光学二极管效应。可施加外磁场

摘要 活体组织兼具高强度与自主自修复能力。为模拟这种协同效应，我们开发了聚（丙烯酸）/表面修饰氮化硼纳米片（PAA/BNNS-NH₂）复合水凝胶，通过双重物理相互作用组装：铁介导的羧基配位和 PAA 的 –COOH 与 BNNS-NH₂ 的 –NH₂ 间的氢键。所得网络展现卓越力学性能——断裂应力达 1.31 MPa、韧性 4.7 MJ m⁻³——且无需外部刺激即可在 10 分钟内自愈合。简便的合成工艺和优异性能使其成为先进生物医学和软器件应用的有力候选者。 背景 水凝胶因其高含水量、生物相容性和易制备而备受青睐，但往往因力学强度有限而限制实际应用。天然组织——肌肉、韧带、皮肤——兼具高

摘要 本文提出一种利用小线宽掩膜图案衍射的单步曝光法，用于制备三维（3D）悬浮结构。建立了曝光过程的光学模型，基于菲涅耳-基尔霍夫衍射公式计算光刻胶中三维光强分布。成功制备了多种三维悬浮光刻胶结构，如梁、网格、文字图案和多层结构。经 SU-8 结构热解，进一步获得悬浮和自支撑的三维碳结构，在透明电极、半透明太阳能电池和储能器件应用中展现巨大潜力。 引言 三维碳微机电系统（C-MEMS）结构因其优异的化学稳定性、电化学活性和生物相容性而备受关注。悬浮碳结构是典型的无分子间作用力的三维 C-MEMS 结构，在传感器、微电极和储能应用中具有显著优势。通过聚合物热解可制备各种 C-MEMS 微结

摘要 本文探讨金属基底如何重塑硅纳米球（NS）在聚焦方位偏振（AP）光束照射下的磁偶极（MD）共振。硅纳米球中激发的 MD 及其由基底诱导的像偶极子相位相反，导致破坏性干扰，使 MD 线宽大幅压缩。散射谱中线宽从约 53 nm（自由空间）收窄至约 20 nm，品质因子从约 14.62 提升至约 37.25——增强约 2.5 倍。这些结果阐明了 AP 照射下硅纳米球/金属薄膜混合系统的模式杂化机制，为紧凑型光子传感器和彩色显示器件铺平道路。 背景 折射率高、直径 100-250 nm 的介质纳米颗粒在可见光至近红外波段支持明显的 Mie 共振，成为光学超材料的理想构建模块。电偶极（ED）和

摘要 纳米技术的最新进展凸显了磁性石墨烯基复合材料在抗生素污染物修复方面的应用前景。本研究采用单步、可放大的合成方法制备了 MnFe₂O₄ 纳米颗粒修饰的氧化石墨烯（MnFe₂O₄/rGO）纳米复合材料。该材料用于从水溶液中去除四环素（TC），在初始 TC 浓度为 10 mg L⁻¹ 时吸附容量达到 41 mg g⁻¹。动力学分析显示拟二级动力学模型最能描述吸附过程，而弗兰德利希等温线为平衡数据提供了最佳拟合。关键在于，复合材料的磁性使其能在外部磁场作用下快速分离，并通过酸洗轻松再生，凸显了其在实际可重复使用水处理应用中的潜力。 引言 四环素（TC）因其广谱活性和低毒性而成为最广泛处方的

摘要急性心肌梗死(AMI)后1-2 h血清肌红蛋白升高，是关键早期生物标志物。本文提出一种等离子体免疫分析，利用酶介导的金纳米棒(AuNRs)局域表面等离子共振(LSPR)变化定量肌红蛋白，线性范围0.1-1000 ng mL⁻¹，检测限(LOD)0.057 ng mL⁻¹。创新读取装置基于智能手机环境光传感器(ALS)与3D打印配件，将LSPR位移转化为简易低成本读数(~$2)，适用资源受限场景。该法测得的肌红蛋白浓度与常规ELISA强相关，验证其用于快速AMI分诊的临床相关性。引言AMI是全球主要死因之一，美国年150万、中国年50万病例。早期检测依赖快速升高的生物标志物；血清肌红蛋白梗死

摘要本研究探究深冷循环处理(CCT)如何再生Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀块体金属玻璃(BMG)。高温铸造下合金形成均匀非晶基质，CCT过程中不产生内应力，无法再生。反之，低温铸造引入纳米尺度非均质性，热循环中诱导内应力，导致自由体积增加、塑性增强。研究表明合成参数可调控微观非均质性，进而控制金属玻璃的再生响应。背景块体金属玻璃(BMG)凭借长程无序微观结构展现卓越力学性能——高断裂强度、大弹性极限。快速淬火抑制结晶固化，形成比晶体高构型能的非平衡态。退火时BMG倾向松弛向低能态，常导致脆化。但BMG也可通过严重塑性变形或恢复退火等再生技术驱向高能态。近年深冷循环处理(DCT)作为再生BMG新方法涌

摘要卤化铅钙钛矿因优异光吸收、长载流子寿命、长扩散长度成为光电探测理想材料。传统金属氧化物、硫化物、二维材料器件虽响应率尚可，但常受高暗电流、响应慢、开关比低、长期稳定性差困扰。本文引入横向三层架构——CH₃NH₃PbBr₃/乙醇胺(EA)/TiO₂(乙醇混合)——显著提升性能。EA中间层促进高效电子提取、抑制复合。该设计实现暗电流1.5×10⁻¹¹ A、开关比2700、探测率1.51×10¹² Jones、响应率0.13 A W⁻¹，并具优异环境稳定性，超越传统单层器件。为提升卤化铅钙钛矿光电探测器性能提供清晰路径。引言光电探测器支撑光通信、生物医学传感、环境监测等广泛技术。近年来有机金属卤

摘要基于第一性原理计算，系统研究了双层α-GeTe的稳定性、电子结构、光吸收及通过层间距调节和垂直外电场实现的可调控性。范德华(vdW)双层呈间接带隙0.610 eV，显示高效光收集能力。随层间距减小，带隙因增强vdW相互作用线性收缩。正向电场下出现近自由电子气(NFEG)态驱动带隙转变，负向电场无此效应。这些独特性质使双层α-GeTe成为未来电子光电器件(含潜在数据存储架构)的有力候选材料。引言石墨烯发现[1,2]推动了六方氮化硼(h-BN)[3]、过渡金属二硫属化物(TMDs)[4]、MXenes[5]、vdW异质结[6]等二维(2D)材料研究热潮。这些材料提供可调电子性质[9]和优异力学

摘要本文报道一种可规模化合成中空聚苯胺(PANI)微/纳米球的方法：碱性介质中利用Triton X-100胶束软模板引导单体聚合。所得纳米结构在宽pH范围内对六价铬[Cr(VI)]表现出快速、大容量吸附，pH 3时最大吸附量达127.88 mg g⁻¹。酸再生可恢复材料性能，凸显其实用循环价值。背景Cr(VI)是电镀、制革、金属加工、纺织印染排放的致癌污染物，高迁移性和毒性导致肾衰竭、肝癌等严重健康风险。传统亚硫酸盐/亚铁盐还原法产生不可回收废弃物，迫切需要新型环保吸附剂。导电聚合物特别是聚苯胺(PANI)因合成简易、成本低、富含可提供电子还原的胺基，受到Cr(VI)治理关注。但体相PANI孔

摘要为提升硝酸铵基弹药安全性，采用三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)粘结剂通过界面聚合法制备三种基准硝胺炸药核心——HMX、RDX、CL-20的绿色聚合物粘结炸药(GPBXs)。对比同工艺的物理混合法和改进干燥浴法。所得核壳颗粒经扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)及撞击感度测试表征。SEM显示三种炸药核心均被均匀MUF包覆；三种制备路线产生的形貌差异显著，反映粘结剂隔离缓冲外界刺激能力不同。结果证实界面聚合是制备核壳高能颗粒的有效脱敏策略。背景现代武器系统要求弹药兼具高性能与高安全性。常规高能硝胺RDX、HMX、CL-20威力大但高度敏感

摘要Mg诱导的p型掺杂效率低一直是GaN基电子器件在固态照明和功率应用发展中的主要障碍。本研究对比了自由基底GaN衬底上两种Mg掺杂方式——离子注外延掺杂——引起的结构缺陷。扫描透射电镜(STEM)发现，仅Mg离子注入样品存在锥形缺陷和线型缺陷，而Mg外延掺杂样品无此类缺陷，表明缺陷性质取决于掺杂方式。二次离子质谱(SIMS)显示Mg浓度与这些缺陷的位置、类型直接对应。研究提示这些锥形和线型缺陷为富Mg物种，其形成可能导致自由空穴密度降低，这仍是p-GaN材料及器件的核心难题。自由基底GaN衬底为p-n结垂直器件提供平台，对比不同Mg掺杂工艺引发的缺陷，有助于深入理解Mg自补偿机制，优化掺杂/

摘要寻找兼具可观带隙与高载流子迁移率的原子级二维(2D)半导体是材料科学关键挑战。近期层状SiAs单晶合成成功且可机械剥离出少层SiAs，暗示单层制备可行。本文基于密度泛函理论(DFT)证实，SiAs和SiAs₂单层均为动力学与热力学稳定的半导体，间接带隙分别为2.39 eV和2.07 eV(HSE06)。施加双轴应变可将间接带隙转为直接带隙(SiAs 1.75 eV，SiAs₂ 1.60 eV)，更大应变诱导金属化转变。载流子迁移率计算显示，SiAs空穴迁移率高达3.9×10³ cm² V⁻¹ s⁻¹，超越MoS₂，表现出类似黑磷烯的各向异性。这些特性使SiAs和SiAs₂成为下一代光电器件

摘要利用X射线光电子能谱(XPS)探究了多层MoS₂/ZrO₂界面的能带排列及CHF₃等离子体处理对带偏的影响。未处理样品的价带偏移(VBO)和导带偏移(CBO)分别约为1.87 eV和2.49 eV。CHF₃等离子体处理使VBO增大约0.75 eV，归因于Zr 3d核心能级上移。理论计算证实F原子与Zr原子强相互作用，导致Zr d轨道价带能量位移约0.76 eV，与实验吻合。这一发现推动ZrO₂作为MoS₂基电子器件栅极材料的应用，并为调控异质结能带排列提供了新途径。引言数十年来SiO₂/Si主导电子器件制造，但随着器件尺寸缩至10 nm以下，传统半导体难以满足高比电容、低栅极漏电、高载流子

摘要本研究制备了高分散银纳米颗粒负载的聚(苯乙烯-共-丙烯酸)纳米复合材料（nAg@PSA），并通过透射电镜和热重分析表征。单个PSA微球上胶体银的数量与分布，取决于PSA球体表面羧基的解离比。传统电导滴定法难以准确测定羧基解离度，因滴定过程中杂质离子会导致解离比虚高。为此，研究者开发了一种无杂质离子干扰的新型距离可变平行电极系统，首次精确建立了PSA球体表面羧基自然解离比与纳米银分布的定量关系。精准测控解离度，实现了高分散银纳米颗粒的可控制备。以4-硝基酚还原为模型反应考察催化性能，结果表明：通过调控PSA球体羧基自然解离比，可设计实现银纳米颗粒的可控分散；所得催化剂合成简易、催化活性高、循

摘要通过简单的两步水热法，在多孔硅藻土上均匀生长了FeOOH纳米片。随后在受控气氛下煅烧生成α-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃纳米结构，从而在1 M Na₂SO₄电解质中系统对比了它们的电化学行为。硅藻土@FeOOH复合材料在0.5 A g⁻¹电流密度下表现出高达157.9 F g⁻¹的比电容，且经过1000次循环后仍保持98.95%的容量保持率，展现了作为下一代超级电容器电极的巨大潜力。该策略也适用于其他过渡金属氧化物的能量存储与转换应用。背景超级电容器面临能量密度有限和制造成本高昂两大瓶颈。过渡金属氧化物（如MnO₂、NiO、CuO、FeOOH）因其高理论容量和环境友好性，成为极具前景的电极材

摘要研究人员合成了超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIO），并将其作为抗原递送载体导入树突状细胞（DCs）。实验表明，SPIO负载的DCs表现出良好的生物相容性，并显著增强了卵清蛋白（OVA）的交叉呈递能力。研究者制备了带正电的SPIO/A⁺（APTS修饰）和带负电的SPIO/D⁻（DMSA修饰），以探究表面电荷对DC功能及白细胞介素-1β（IL-1β）分泌的影响。结果显示，SPIO/A⁺在促进抗原交叉呈递、T细胞激活及DC向继发淋巴器官迁移方面优于SPIO/D⁻，这很可能归因于其可控的IL-1β释放。这些发现为基于DC的疫苗及人类免疫治疗的纳米佐剂设计提供了重要参考。

摘要铂纳米颗粒仍是直接甲醇燃料电池（DMFC）的基准催化剂，但其高成本、甲醇氧化动力学迟缓及CO中毒限制了实际应用。近期研究聚焦于Pt合金（如Pt-Ru、Pt-Ni、Pt-Co、Pt-Sn）及先进碳载体（MWCNT、CNF、CNT、CNC、CMS、石墨烯），以降低Pt载量、提升耐久性、增强电催化性能。本文综述了降低Pt用量、增强稳定性、提升DMFC性能指标的合金与载体发展，讨论各体系的形貌、活性、结构特征及燃料电池测试结果。引言燃料电池通过电化学反应将化学能转化为电能。直接甲醇燃料电池（DMFC）具有高功率密度、低温运行（≈373 K）及燃料处理简便等优势，适合便携及固定电源应用。然而，甲醇跨

摘要利用无毒纳米材料，成功演示了具有优异显色品质的高亮度白光发光二极管（w-LED）。此前我们曾报道过采用重金属荧光粉和量子点（QDs）的高显色w-LED，但这些材料可能带来环境隐患。本工作制备了由无毒材料——石墨烯量子点和多孔硅量子点组成的液态白光LED，其显色指数（CRI）高达95。液态器件结构具有极低的表面温度，且发光效率比点胶封装结构高出25%。此外，该器件环保无毒，其低毒性和高R9值（87）有望为生物成像应用提供新思路或改进现有方法。研究背景发光二极管（LED）凭借长寿命、高效率和节能特性，成为固态照明的最佳候选者。基于GaN芯片的白光LED因制造工艺进步，效率大幅提升。GaN基量子