摘要采用简便经济的沉淀法制备纳米二氧化锡,经X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、能谱(EDX)及UV-Vis光谱表征。XRD显示锡氧化物颗粒具典型斜方晶结构,退火提高结晶度。250°C主要生成斜方晶SnO,500°C和750°C转化为SnO2。HRTEM和FESEM显示颗粒存在团聚。UV-Vis显示吸收随退火温度先增后减。考察退火温度对合成光催化剂染料分解行为影响:退火温度影响颗粒尺寸、带隙宽度及光活性。500°C样品遵循一级动力学,对亚甲基蓝表现最大光催化活性。实验表明SnO2是去除废水/环境污染物的有前景催化剂。500°C退火SnO对
摘要二维过渡金属二硫属化物(如WS2)被视为高性能气体传感器候选材料,但原始WS2与目标气体相互作用太弱,传感器响应难以检测。本工作基于密度泛函理论(DFT),系统评价了Al、P掺杂WS2对NO、NO2、SO2的感应能力,重点考察了对目标气体的选择性及掺杂浓度影响。构建吸附体系分子模型,从结合能、能带结构、态密度(DOS)三维度探究气体吸附行为。结果表明:掺杂原子能增强气体分子与基底结合强度;P掺杂WS2对NO、NO2的灵敏度几乎不受CO2或H2O干扰;Al掺杂WS2对NO2、SO2的灵敏度也难受CO2或H2O影响。NO检测中,7.4%掺杂浓度优于3.7%;SO2检测则相反。本工作为选择合适掺
摘要InGaN基微型发光二极管(μLED)因高表面积体积比,严重受侧壁缺陷诱导的表面复合困扰;且随芯片尺寸缩小,电流扩散增强进一步限制载流子注入与外量子效率(EQE)。本工作提出通过管理电流扩散效应,降低侧壁缺陷处的非辐射复合率。通过适当减薄量子势垒厚度来降低垂直电阻率,使电流减少向侧壁缺陷的水平扩散,从而减少载流子被表面非辐射复合消耗。计算结果表明,抑制表面非辐射复合可显著改善空穴注入效率。实验制备了基于Si衬底的μLED,实测结果与数值模拟一致:适当减薄量子势垒的μLED,得益于电流扩散减弱与表面非辐射复合降低,EQE获得提升。 引言III族氮化物LED因高亮度、低功耗、长寿命等优势备受
摘要本研究利用多种结构与光谱表征技术,包括首次报道的光致力显微镜,系统考察了在两种不同结构导向剂存在下,氯化铁溶液水热条件下血红石纳米颗粒的生长控制机制。结果表明,磷酸根离子浓度可在~6×10−3 mol的限度内精准调控纳米颗粒形貌。在无结构导向剂时,针铁矿是纳米颗粒的主要成分;而引入磷酸根后,针铁矿仅存在于颗粒生长极早期(<8 h)。PiFM数据揭示了磷酸根吸附区域与针铁矿表面残留区域的空间相关性。相反,在1,2-二氨基丙烷存在下,针铁矿是血红石纳米棒形成的直接观测前驱体,PiFM显示针铁矿位于发育中颗粒中心,支持了一种铁氢氧化物再溶解并以血红石形式在纳米棒两端沉淀的生长机制。 引言磁性纳
摘要 光激活纳米酶为化工和生物技术提供新机遇。但现有远程可控催化体系尚不理想。本文展示超薄Pd纳米片(Pd NSs)作为光可控过氧化物酶拟态的有趣案例。因大部分Pd原子暴露于表面,厚度1.1 nm Pd NSs具有高过氧化物酶样活性。更关键的是,光激发下该内在活性可进一步激活2.4-3.2倍。此现象归因于超薄Pd NSs独特光学性质:能高效捕获光子通过表面等离子体共振(SPR)效应产生热电子,促进H₂O₂原位分解为活性氧自由基(O*)。该增强催化也可用于实时高灵敏比色检测H₂O₂。期望本工作为生物医学诊断、药物递送、环境化学中可控高效人工纳米酶合理设计提供有价值见解。 引言 天然酶是精妙生物
摘要 本文制备以PEDOT:PSS为阳极的混合β-Ga₂O₃肖特基二极管,研究298 K至423 K温度范围内电学特性。势垒高度φ_b随温度升高而增加,理想因子n随温度升高而降低,表明聚合物与β-Ga₂O₃界面存在势垒高度不均匀性。考虑高斯势垒高度分布模型后,平均势垒高度和标准差分别为1.57 eV和0.212 eV。此外获得<320 ms较快响应速度、0.6 A/W高响应度、R₂₅₄ nm/R₄₀₀ nm高达1.26×10³拒绝比,表明混合PEDOT:PSS/β-Ga₂O₃肖特基势垒二极管可用作深紫外(DUV)光开关或光电探测器。 引言 许多研究团队关注新型超宽禁带半导体β-Ga₂O₃作为
摘要 70%。间接带隙随氧分压从20降至1×10⁻³ Pa由4.35 eV增至4.90 eV,直接带隙由4.82 eV增至5.29 eV,可用Berstein-Moss效应和高真空产生的氧空位解释。 背景 90%透射率和1×10⁴ S/cm优异导电性被广泛应用。其他知名TCO如Al掺杂ZnO、Sb掺杂SnO₂也受关注。这些高性能导电特性与特殊电子结构相关:导带由非定域金属s轨道组成,导致低电子有效质量和高色散。在给定材料中,低有效质量和高色散可带来高电导率。但二元氧化物有热化学稳定性差等局限,导致氧化物电子应用退化。因此大量努力寻找替代材料弥补二元氧化物弱点。钙钛矿结构材料展现超导性、多铁性
摘要 磁铁矿(Fe₃O₄)-金(Au)核壳纳米颗粒(NPs)具有独特磁性和光学性质。结合生物配体,这些NPs可为药物递送和癌症靶向等生物医学应用提供新策略。本文提出一种可控细胞摄取磁性核壳NP系统的有效方法,结合生物配体。结构蛋白波形蛋白经生化实证能强效影响吞噬作用,且在多种生物配体抑制下仍影响外源物质内化。研究展示了Fe₃O₄-Au核壳NPs经生物配体组合表面修饰后的细胞内化表现。波形蛋白标记NPs的光荧光在多重抑制测试中不受影响,表明NPs极少受尼斯汀、戴纳泊、细胞松弛素D甚至Muc1抗体(Ab)影响。结果表明Muc1 Ab可靶向特定分子并控制特定内吞作用。此外,展示了在结直肠癌细胞中控制
摘要 控制磁性纳米颗粒(MNPs)中的磁相互作用对纳米级集成“自旋电子”应用至关重要。本文通过简便、有效、可重复的溶剂热合成法开发了一种纳米杂化结构,实现室温铁磁性。将钴(Co)纳米颗粒生长在氧化石墨烯(rGO)纳米片表面,使磁相互作用从超顺磁转变为室温铁磁。这种铁磁性的开启可能源于石墨烯未饱和2pz轨道与Co 3d轨道的杂化,促进铁磁长程有序。Co-rGO纳米杂化材料的铁磁行为使其在自旋电子学、催化和磁共振成像领域成为优秀材料。 引言 近十年,磁性纳米颗粒(MNPs)因在自旋电子学、催化和生物学中的潜在应用引起广泛关注。在各种金属NPs(Fe、Co、Ni)中,Co NPs因其工业应用潜力被
摘要 在排除栅极金属接触面积、1 sun、AM 1.5G条件下,外延生长在(111)硅衬底上的p-GaN/i-InGaN/n-GaN二极管阵列实现了1.27%的有效面积光伏转换效率。短路电流密度为14.96 mA/cm²,开路电压为0.28 V。III-氮化物纳米棒阵列内部的多次反射实现了增强的光捕获,宽禁带III-氮化物成分提升了短波长响应,这些因素被认为是器件性能提升的主要原因。 引言 绿色能源开发日益重要,发光二极管(LED)和太阳能电池产业因能源危机而快速发展。过去几十年,III-氮化物半导体在LED器件中成功应用,带来巨大商业效益。目前,许多科学家致力于探索III-氮化物在光伏领域
摘要 本研究利用飞秒激光烧蚀制备了平均粒径 3.8 nm 的高结晶纳米金刚石(NDs)。观测到了稳态和瞬态发光。激发波长从 280 nm 变至 420 nm 时,NDs 发光峰从 380 nm 红移至 495 nm。经聚乙二醇-400N(PEG400N)钝化后,NDs 表面显著氧化,经拉曼和 UV-Vis 吸收光谱验证。虽然发光波长位置无变化,但最大强度增强 10 倍。时间分辨发光谱揭示:表面钝化可修饰陷阱态,导致发光增强且寿命延长。 引言 碳纳米材料(量子点、纳米线、薄膜等)在新型材料应用中举足轻重。与其他碳纳米材料相比,纳米金刚石(NDs)在电子工业、基因工程、医药工程、锂离子电池等领域
摘要 开发高性能、低成本的双功能电化学催化剂,同时兼顾氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER),对于解决能源危机和环境问题至关重要。本文报道了一系列源自 ZIF 的钴-磷-碳共掺杂多面体材料,具有明确的形貌。优化后的催化剂 Co/P/MOFs-CNTs-700 展现出优异的电化学活性:在 0.1 M NaOH 中,OER 过电位仅 420 mV(@10 mA cm−2),ORR 半波电位达 0.8 V。磷掺杂显著改变了材料形貌,而碳掺杂提升了导电性,使其成为与商业电催化剂相媲美的有前景的双功能电化学催化剂。 引言 近年来,对可持续能源发展的迫切需求推动了电化学能量转换与存储技术的研究。为了满
摘要 细胞外囊泡(EVs)是大多数细胞类型自然分泌的纳米级脂质双层囊泡,作为通讯机制递送蛋白质、脂质、遗传物质。尽管EVs具治疗潜力,但关于EV摄取动力学与特异性信息有限。本研究优化基于成像流式细胞术(IFC)的平台,高通量定量评估剂量、时间、受体细胞特异性对人胚肾细胞(HEK293T)EV内化的影响。结果显示:HEK293T EV摄取为主动过程,呈剂量与时间依赖性;量化体外摄取选择性,发现HEK293T EVs被同源细胞以更高数量内化;神经干细胞内化HEK293T EVs显著多于成熟神经元,提示干细胞/祖细胞因代谢活性高于终末分化细胞,可能具有更高主动EV内化速率。表征EV摄取(特异性、剂量
摘要我们研究BiSbTe₃拓扑绝缘体中的量子振荡。除Shubnikov-de Haas(SdH)振荡外,还观测到阿哈罗诺夫-玻姆型(ABL)振荡。ABL振荡周期在每个朗道能级(LL)恒定,由SdH振荡确定。较低LL处观测到较短ABL振荡周期。振荡周期与温度下LL平方根成正比。ABL振荡周期与有效质量比率呈弱LL依赖性。LL依赖的ABL振荡可能源于LL依赖的有效质量。引言阿哈罗诺夫-玻姆(AB)干涉源于载流子波函数在环路中的干涉,环路可能是图案化环 [1, 2]、材料几何结构 [3-6, 8-11] 或载流子输运轨迹 [12]。穿过环路的磁场B诱导载流子波函数相移,导致周期性波函数干涉振荡。振荡
摘要研究人员长期寻找可用于下一代纳米电子学且兼容现有半导体工艺的多功能材料。复杂氧化物因其多功能性备受关注。尽管过去数年探索了复杂氧化物的无限潜力,但主要挑战在于将这些功能氧化物直接集成到本质上不兼容氧化物生长的现有器件或目标衬底上。为此提出了独立薄膜工艺,其中湿法刻蚀插入的牺牲层被视为获得外延高质量薄膜的最高效途径之一。本研究提出使用替代氧化物YBa₂Cu₃O₇(YBCO)作为牺牲层,其可在稀盐酸中高效溶解,同时保护选定复杂氧化物完好无损。通过原子力显微镜、X射线衍射、透射电镜和电输运测量的综合研究,全面考察了使用YBCO作为牺牲层前后选定复杂氧化物的高外延质量。该方法实现复杂氧化物与任意衬
摘要尽管投入了大量努力,但开发有效的COVID-19疫苗可能仍需较长时间。人类已有使用经验的传统/天然药物可能成为更早的解决方案。基于研究团队利用纳米粘土作为高亲和力材料治疗癌症转移、黑色素瘤和骨再生的经验,我们提出利用这些纳米粘土用于COVID-19的预防/治疗。凭借高亲和力,纳米粘土可在病毒与人类hACE2结合前将其捕获。本研究通过分子级模拟建模,分析了冠状病毒刺突蛋白与hACE2蛋白在有无纳米粘土情况下的相互作用。结果显示,SARS-CoV-2刺突蛋白与纳米粘土之间表现出极高的亲和力/内聚力,远超其与hACE2的结合力。我们推测,这些已作为药物载体应用的纳米粘土,也可作为“单独粘土”药物
摘要 表面纹理化是提升光伏(PV)器件性能最重要技术之一。作为极具吸引力的正面纹理,倒金字塔(IP)因其卓越的抗反射效应和结构特性备受关注。本文采用金属辅助化学刻蚀(MACE)和碱性各向异性刻蚀技术,在标准尺寸156×156 mm²商用单晶硅片上制备高均匀性硅(Si)IP结构。将正面IP纹理与背面Al₂O₃/SiNₓ钝化相结合,制备出新型Si IP基钝化发射极和背面电池(PERC)。得益于优化IP结构的光学优势和器件电性能改善,实现了21.4%高效率的Si IP基PERC,媲美商用PERC电池平均水平。优化IP形貌是将短路电流I_sc从9.51 A提升至9.63 A的关键;同时,Si IP基n
摘要 开发了一套基于原位傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和四极杆质谱(QMS)监测的新系统,用于理解环戊二烯基三(二甲氨基)锆(CpZr(NMe₂)₃)在不同温度下输送至工艺腔体过程中的气相分解机制及副产物,因为前驱体热分解产物会影响工艺可靠性。FT-IR数据显示:随温度从100°C升至250°C,-CH₃峰强度降低,-CH₂-和C=N峰强度增加,归因于二甲氨基配体分解。FT-IR数据还推测250°C时生成新分解产物。原位QMS分析表明:气相CpZr(NMe₂)₃分解生成N-乙基亚甲基胺而非甲基亚甲基胺。原位FT-IR/QMS联用为理解CpZr(NMe₂)₃气相行为和分解提供了此前未被证实的关
摘要 为进一步提升全喷墨打印ZnO紫外光探测器性能并保持喷墨打印技术优势,首次将喷墨打印Ag纳米颗粒(NPs)沉积于喷墨打印ZnO紫外光探测器表面。通过光致发光(PL)、X射线光电子能谱(XPS)和有限差分时域(FDTD)仿真表征,证实喷墨打印Ag NPs能钝化ZnO表面缺陷并发挥表面等离激元效应。在0.715 mW入射光功率下,Ag NPs修饰器件的归一化探测率(D*)达1.45×10¹⁰ Jones,高于裸ZnO探测器的5.72×10⁹ Jones。Ag NPs修饰ZnO探测器的光电流与入射光功率呈幂律关系:I_pc ∝ P²·³⁴,表明光电流对入射光功率变化高度敏感。 引言 ZnO是制
摘要 微小RNA-133a-3p(miR-133a-3p)在颅内动脉瘤(IA)中的功能角色尚不清楚。本研究旨在探讨miR-133a-3p通过磷酸丝氨酸氨基转移酶1(PSAT1)/糖原合酶激酶3β(GSK3β)/β-连环蛋白信号通路调控血管内皮损伤诱导IA的机制。收集脑外伤患者正常颅内小动脉组织和IA患者动脉瘤组织,经RT-qPCR和Western blot检测miR-133a-3p、PSAT1、GSK3β、β-连环蛋白表达。培养人IA内皮细胞(EC),转染miR-133a-3p模拟物和si-PSAT1,检测其对EC迁移、凋亡、增殖的影响,并测定相关分子表达。建立IA大鼠模型,检测病理改变及体内
纳米材料