摘要 二维 (2D) 材料的纳米电子学及其应用受限于半导体单层与接触材料之间的关键界面问题。解决这一问题的根本挑战在于选择性、可控地制备具有低肖特基势垒的 p 型或双极性晶体管。目前大多数 p 型晶体管基于钨硒化物 (WSe₂),但需要高生长温度。本研究利用种子促进剂和低压化学气相沉积 (LPCVD) 工艺,将 WSe₂ 的顺序生长温度降低至 800 °C,从而减少成分波动并提高异质界面质量。详细探讨了在图案化石墨烯边缘进行 WSe₂ 顺序生长的行为。在优化条件下,实现了高质量的横向拼接 WSe₂-石墨烯界面,并通过透射电子显微镜 (TEM) 表征。文章展示了横向拼接 WSe₂-石墨烯的器件制
摘要 低水平激光治疗(LLLT)被认为是靶向肿瘤组织/细胞的安全光疗法。此外,靶向纳米颗粒可提高癌症治疗成功率。本研究旨在探讨叶酸(FA)/甲氨蝶呤(MTX)负载的二氧化硅包覆金(Au@SiO₂)纳米颗粒(NPs)与LLLT联合对抗乳腺癌的效果。 NPs经FTIR、TEM和DLS-Zeta表征。NPs呈球形,平均直径约25 nm,带正电荷(+13.3 mV);经FA和MTX偶联后净电荷降至约-19.7 mV。 细胞摄取研究显示,FA和MTX负载NPs在两种乳腺癌细胞系中均增强细胞摄取,尤其在MDA-MB-231细胞中因叶酸受体高表达更显著。结果表明LLLT对两乳腺癌细胞系有增殖作用,但存在
摘要 构建异质结是增强光催化剂光催化性能的有效策略。本研究通过典型机械混合法制备ZnTiO₃/Bi₄NbO₈Cl异质结,性能得到改善。氙灯照射下异质结对罗丹明B(RhB)降解率高于单独ZnTiO₃或Bi₄NbO₈Cl。ZnTiO₃与Bi₄NbO₈Cl结合可抑制光激发载流子复合。瞬态光电流响应(PC)、电化学阻抗谱(EIS)、光致发光(PL)谱和分辨时间PL(TRPL)谱证实了量子效率提升。该研究对光催化剂工业应用具参考价值。 引言 光催化近年备受关注,已应用于太阳能电池、水分解、水净化等领域。氧化物半导体被报道为活性光催化剂,以TiO₂、ZnO为代表。但纯ZnO或TiO₂光催化性能不理想。特
摘要 二氧化钛纳米材料因优异理化特性广泛应用,但对人类健康构成潜在威胁。近期体内研究显示二氧化钛纳米颗粒(TNPs)经多种暴露途径进入动物大脑,吸收的TNPs可在脑内积累并干扰神经元,导致脑功能障碍。体外研究证实TNPs神经毒性,但机制未明,坏死性凋亡是否参与未知。本研究通过体外实验发现TNPs剂量依赖性诱导SH-SY5Y细胞炎症损伤,坏死抑制剂-1(Nec-1)预处理可减轻。因受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(RIP1)是Nec-1靶点,我们用siRNA沉默RIP1。暴露突变型和野生型细胞于TNPs评估炎症损伤。沉默RIP1表达抑制TNPs暴露诱导的炎症损伤。综上,Nec-1通过RIP1
摘要 系统研究了基于混合钙钛矿的表面等离激元纳米激光器特性。通过改变钙钛矿阴离子组成,可轻松调节发射波长。采用全谱建模,研究将混合钙钛矿纳米线置于不同SiO₂包覆金属(Au、Ag、Al)板上。支持等离激元隙模式的纳米腔表现出纳米激光器显著特性:低透明度阈值增益和低激光阈值。MAPbBr₃纳米激光器在Ag上的实验结果证实了低阈值运行。这些优越特性归因于强耦合增强的光-物质相互作用。因此,集成混合钙钛矿作为增益材料的方案为可见光至近红外光谱的纳米级等离激元激光提供了绝佳平台。 引言 甲胺铅卤化物钙钛矿MAPbX₃(MA=CH₃NH₃,X=I、Br、Cl)是一类有机-无机杂化半导体,因其低非辐射复
摘要 洁净二氧化硅表面具有高表面能,导致碰撞的二氧化硅纳米颗粒在宽碰撞速度范围内倾向于粘附而非反弹。然而,二氧化硅表面常被吸附物(特别是水)钝化,显著降低表面能。本研究利用允许键断裂和形成的REAX势函数,通过原子级模拟研究表面羟基化对二氧化硅纳米颗粒碰撞的影响。结果发现,与洁净纳米颗粒碰撞相比,羟基化使反弹速度降低一个数量级以上。 背景 二氧化硅纳米颗粒(NPs)碰撞在地球物理学和行星科学诸多分支中发挥重要作用。例如:地球及其他行星沙丘物理学;新生恒星周围原行星盘中二氧化硅颗粒碰撞是行星形成的初始过程;成熟恒星系统中彗星喷发和小行星碰撞提供尘埃颗粒源。此外,二氧化硅NPs碰撞也是颗粒力学的
摘要 本研究构建了一种具有靶向特性的抗癌纳米材料——适配体和金纳米颗粒(Apt-Au)修饰的木犀草素pH敏感性脂质体(MSL)。肿瘤微环境pH值低于正常组织,这通常阻碍药物疗效,因此pH响应型药物备受关注。金纳米颗粒(AuNPs)因尺寸小、生物相容性好、易于表面修饰和细胞穿透性强而显示出作为药物载体的潜力。Apt-Au@MSL表现出优异的单分散性和肿瘤靶向性,并能在弱酸性环境中通过透析释放药物。通过MTT实验筛选模型癌细胞,发现该制剂能有效抑制SGC-7901细胞增殖。体内实证表明,Apt-Au@MSL给药可抑制异种移植小鼠模型的肿瘤生长。H&E染色和TUNEL实验进一步证实Apt-Au@MS
摘要 卵黄-壳结构磷酸钙微球因优异理化性质和生物相容性在医学应用潜力巨大,但开发高吸附能力此类材料仍具挑战。本研究采用三磷酸腺苷二钠(ATP)作磷源、葡萄糖酸钙一水合物(CG)作钙源,通过自模板法成功合成高比表面积(S_BET=143 m²/g,约为用乳酸钙(CL)替代钙源合成的ATP-CL微球3倍)的多孔卵黄-壳结构磷酸钙微球(ATP-CG)。考察了Ca/P摩尔比、水热温度、时间对ATP-CG微球形貌的影响。发现有机钙源和有机磷源对卵黄-壳结构形成起关键作用。通过溶菌酶(HEL)吸附实验对比两种钙源合成的微球吸附机制:ATP-CG吸附容量(332±36 mg/g)约为ATP-CL(176±3
摘要 1000次加载/卸载循环)。该高性能全纺织压力传感器有望应用于智能服装、活动监测、医疗健康设备。 引言 可穿戴电子学发展催生对柔性压力传感器的旺盛需求,应用涵盖电子皮肤、健康监测系统、智能机器人等。实际应用要求传感器具备优异灵敏度,为精准诊断/分析提供充分信息。 为提升传感器性能,研究者优化纳米材料:碳纳米管(CNTs)、石墨烯纳米片、金属纳米线、导电聚合物及其复合材料。银纳米线(AgNW)因优异电学性能广泛用作敏感材料或导电填料。如Wang等制备AgNW填充PU膜柔性压力传感器,<30 Pa灵敏度5.54 kPa⁻¹;Ho等制备透明裂纹增强压力传感器,双层PDMS膜嵌AgNW微流体通
摘要 本文报道了一组用于临床免疫检测的复合物:PAMAM偶联羊抗兔IgG与量子点(QDs)偶联羊抗鼠IgG。加入兔抗抗原和鼠抗抗原后,可检测相应抗原。该方法操作简便、耗时短、步骤少,适用于流式细胞术(FCM)、免疫细胞化学(ICC)、免疫组化(IHC)等多种检测手段,可检测多种抗原。 引言 量子点(QDs)因高荧光量子产率、高光稳定性、低光漂白,广泛用作发光探针、细胞成像和生物技术应用中的有机荧光染料。镉基QDs(CdSe、CdTe)在430-660 nm激发下呈粒径依赖性发射光谱,抗体偶联QDs是分子成像最有前途的探针。 聚酰胺胺树枝状大分子(PAMAM)作为研究最深入的树枝状大分子之一,
摘要 对比了采用四(乙基甲基氨基)(TEMA)和四(二甲基氨基)(TDMA)前驱体原子层沉积(ALD)制备的Hf₀.₅Zr₀.₅O₂薄膜的化学、物理及电学性能。金属有机前驱体的配体强烈影响残留碳浓度、晶粒尺寸及铁电性能。TDMA前驱体沉积的薄膜碳浓度更低、晶粒略大,有利于生长铁电正交相主导薄膜,抑制唤醒效应。TDMA-Hf₀.₅Zr₀.₅O₂薄膜在2.8 MV/cm循环场下唤醒效应抑制至10⁵次循环,双剩余极化值维持~40 μC/cm²;在2.5 MV/cm下可靠翻转达10⁹次,呈典型疲劳行为而无唤醒效应。 引言 10¹⁵次耐久,金属-铁电-金属电容结构最高耐久<10¹¹,金属-铁电-半导体
摘要 本研究构建了一种简单通用的纳米平台:利用pH敏感铁蛋白纳米笼内核共载抗癌药姜黄素(Cur)和液态全氟己烷(PFH),外壳修饰肿瘤靶向分子叶酸(FA),命名为FA-FCP。FA-FCP平均粒径47 nm,在不同介质中理化性质稳定,体内外生物相容性和安全性高。在低强度聚焦超声(LIFU)和pH 5.0条件下,24 h药物释放率达53.2%。经4 min LIFU(7 W)照射,pH 5.0下FA-FCP显现超声造影成像能力。得益于FA受体介导的内吞作用,FA-FCP高效进入细胞并定位溶酶体。注射18 h后对肿瘤施以LIFU,获得造影超声图像。体内外实验证实FA-FCP联合LIFU显著抑制肿瘤
摘要 本研究探究了表面处理与夹层的协同效应对玻璃纤维-铝层压板(GFRP/Al层压板)层间力学性能的影响。铝板经碱性蚀刻处理后,在铝板与玻璃纤维增强环氧复合材料界面引入氧化石墨烯(GO)夹层。采用双悬臂梁(DCB)和端部缺口挠曲(ENF)测试评估层间断裂韧性。结果表明,夹层的增韧效率取决于铝表面特性及GO掺量。对比发现,经碱蚀处理且添加0.5 wt% GO夹层的试样,其I模式和II模式断裂韧性分别较纯铝试样提升510%和381%。通过断裂表面形貌观察进一步揭示了增韧机制。 引言 纤维金属层压板(FMLs)是一种新型混合轻量化复合材料,由金属基板与纤维增强塑料(FRPs)交替叠层组成。得益于混
摘要 掺杂过渡金属的二维层状材料在水处理中表现出增强磁化和改善催化稳定性,跨多个工业领域具有潜在环境应用。本研究探讨钴(Co)掺杂氮化硼纳米片(BN-NS)在此应用。采用化学剥离法制备BN-NS,通过水热法掺入不同浓度Co掺杂剂(2.5、5、7.5、10 wt%)。X射线衍射(XRD)显示掺杂提高结晶度,形成合成材料六方相。选区电子衍射(SAED)证实结晶度增强,佐证XRD结果。利用配备Gatan数字显微图软件的高分辨透射电镜(HR-TEM)评估层间间距。能谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别进行成分和官能团分析。场发射扫描电镜(FE-SEM)和HR-TEM表征样品表面形貌。拉曼分
摘要 90%),展现针对太阳辐射的超宽带近单一光捕获。获得高达61.947 mA/cm²短路电流密度。此外,吸收体具良好结构稳定性和高温耐受性,为实现超紧凑高效光伏电池和热发射体提供新视角。 引言 太阳能作为可再生、清洁、广泛存在的能源,因可转化为其他能源广泛应用于太阳能电池[1,2,3]、光伏器件[4,5]、光热发射器[6,7]而被广泛研究。自Landy等报道基于金属-绝缘体-金属三层超材料的完美吸收体[8]以来,大量迷人纳米结构被设计用于太阳能收集利用[9-21]。高效太阳能捕获是这些应用关键,故通常研究吸收体太阳吸收响应评价性能。理想吸收体在宽波长范围具近单一吸收。 原则上完美吸收体
摘要 本文提出并数值研究两种采用铝和铌酸锂(LN)构型的超表面彩色滤波器(MCF)设计,分别称为可调铝超表面(TAM)和可调LN超表面(TLNM)。MCF构型由悬浮超表面置于铝镜面层上方构成法布里-珀罗(F-P)谐振腔。通过改变底部镜面层与顶部超表面间隙,TAM和TLNM谐振分别红移100 nm和111 nm。通过组合相应几何参数,器件在整个可见光谱范围内展现超窄带宽的近完美吸收。为增加器件灵活性和适用性,暴露于不同折射率环境时,TAM表现出481.5 nm/RIU高灵敏度,TLNM表现出97.5高优值(FOM)。采用基于LN的超表面可将FWHM和FOM值分别提升10倍和7倍,大幅改善光学性能
摘要 二维(2D)材料与半导体结合被认为是制备解决环境污染和能源危机光催化剂的有效途径。本工作通过水热反应成功合成新型R型Ti₃C₂ MXene/MoS₂纳米片二维/二维异质结。通过光催化降解和析氢反应评价Ti₃C₂ MXene/MoS₂复合材料光催化活性。其中0.5 wt% Ti₃C₂ MXene/MoS₂样品表现出最佳甲基橙(MO)降解率97.4%和析氢速率380.2 μmol h⁻¹ g⁻¹,归因于光吸收能力增强和比表面积增加。此外,Ti₃C₂ MXene与MoS₂纳米片耦合有利于提高光电流响应和降低电化学阻抗,促进激发半导体电子转移并抑制电荷复合。本工作表明Ti₃C₂ MXene可作为
摘要 本文理论研究了由拓扑半导体纳米线宿主马约拉纳束缚态(MBS)与量子点(QD)组成的混合器件中的热电效应,量子点连接左右两个处于不同温度的非磁性电极。采用非平衡格林函数技术考虑量子点中的电子-电子库仑相互作用。研究发现,通过改变QD-MBS杂化强度、纳米线两端MBS间的直接重叠以及系统温度,热功率(塞贝克系数)会发生符号反转,这对检测MBS具有重要意义。即使量子点无塞曼劈裂或电极非磁性,由于马约拉纳费米子的手征性导致MBS仅与量子点中某种自旋方向的电子耦合,可产生高达100%自旋极化或纯自旋热功率。此外,MBS的存在显著增强热功率幅值。 引言 零能马约拉纳束缚态(MBS)的制备与检测是现
摘要 与生物纳米孔相比,固态纳米孔在商业化DNA测序应用前仍面临多项挑战。空间分辨率低和时间分辨率低是两大核心难题。受限于纳米孔长度和固态纳米孔表面特性,空间分辨率仍有提升空间;而在电场驱动下DNA易位速度过快,导致有效数据点极少,限制了时间分辨率。若能有效控制DNA易位速度,固态纳米孔的时间分辨率将显著提升。本文简要综述了提升空间分辨率的方法,重点探讨了通过可控手段提高纳米孔检测分辨率的策略,并展望了纳米孔DNA测序的发展前景。 引言 近几十年来,DNA测序技术在读取基因组碱基序列方面取得长足进步。为发展个性化医疗,研究者致力于寻找更快、更廉价的测序方法,以实现针对个体的靶向用药和治疗。自
摘要 气体填充超声(US)造影剂在体内易塌陷、气体易溢出,限制了US成像效果。为解决此问题,开发了一种可注射气体生成多模态系统,携带MRI负性造影剂Fe₃O₄、荧光染料Cy5.5和CO₂释放给体(Na₂CO₃)。纳米粒子可在体内酸性肿瘤组织持续生成二氧化碳(CO₂)气体,使肿瘤在超声成像下产生强回波信号。此外,纳米粒子赋予肿瘤组织优异的MRI和荧光成像效果。结果表明该pH响应NP系统在MRI/US/荧光成像中效果良好。本研究为多模态肿瘤成像提供有益参考。 引言 临床实践中,微气泡主要作为超声造影剂用于各器官和血管实时成像[1-3]。传统超声造影剂通常由脂质或蛋白质包裹空气或全氟碳气体。微球内
纳米材料