石墨烯玻璃：玻璃表面上石墨烯的直接生长

玻璃是一种历史悠久、用途广泛的无定形硅酸盐材料,而石墨烯则是近年来发现的仅由碳原子组成的二维层状材料。石墨烯具有超高的机械强度、导电性、导热性和透明性,恰好与传统的玻璃形成互补。将石墨烯与玻璃结合在一起,在保持透明性的基础上,同时赋予普通玻璃导电性、导热性和表面疏水性,具有非常重要的实际意义和理论价值。相比于液相涂膜或者转移的方法,直接在玻璃表面生长石墨烯能够从根本上避免由于污染和破损引起的石墨烯性能的下降,从而发展出一种新型材料——石墨烯玻璃。本文介绍了我们研究组在各种玻璃表面直接生长石墨烯的研究进展,其中包括石墨烯在固态耐高温玻璃和熔融态玻璃表面的高温生长,以及利用等离子体辅助手段实现石墨烯在普通玻璃表面的低温生长,并以此为基础发展出多种基于石墨烯玻璃的应用实例。总结展望了石墨烯玻璃的制备和应用的未来挑战与发展方向。

新型石墨烯基LED器件:从生长机理到器件特性

III族氮化物因具有禁带宽度大、击穿电压高、电子饱和漂移速度大、稳定性高等优异特性而广泛应用在发光二极管(LED)、激光器以及高频器件中。目前III族氮化物薄膜通常是异质外延生长在蓝宝石衬底表面,但是由于蓝宝石与III族氮化物之间存在较大的晶格失配与热失配,使得外延生长的III族氮化物内部存在较大的应力与较高的位错密度,严重影响了器件性能;与此同时,蓝宝石衬底热导率差,限制了其在大功率器件方面的应用。近年来研究发现,石墨烯作为外延生长缓冲层,能够有效解决蓝宝石衬底与外延III族氮化物薄膜之间由于晶格失配和热失配导致的高应力与高位错密度等问题,进而获得了高品质薄膜,并提升了器件的性能。本文综述了石墨烯/蓝宝石衬底上III族氮化物生长与LED器件构筑的研究现状,着重介绍了本课题组提出的一种新型外延衬底—石墨烯/蓝宝石衬底的特点,阐明了III族氮化物在该新型衬底上的生长机理,总结了其对III族氮化物质量提升的作用,并对其发展前景进行了展望。

基于球差矫正电镜在原子尺度探究氮化铝在蓝宝石衬底上的生长过程

Ⅲ族氮化物在光电器件方面有着广泛的应用。探究Ⅲ族氮化物的外延生长机制对于制备高质量薄膜材料器件具有重要意义。本文利用球差矫正透射电子显微镜,揭示了金属有机化学气相沉积方法(MOCVD)生长的氮化铝(AlN)在蓝宝石(Al2O3)衬底上的界面原子结构,探究了异质外延的生长机制。分析发现,Al2O3衬底在氨气的氛围下退火后,表面率先被氮化,生成一层AlN。在进一步生长AlN的时候,铝(Al)原子优先填补Al2O3表面高位铝的位置,然后按照AlN的晶格结构生长。此外,该方法生长的AlN在界面附近是非金属(N)极性。这些发现加深了我们对氮化物薄膜的外延生长动力学的认识,为更好地控制界面的成核、极性提供了有用的信息。

Anti-EGFR耦联中空金纳米球对人宫颈癌细胞放射敏感性影响的研究

目的:证实抗表皮生长因子受体单克隆抗体耦联中空金纳米球(anti-EGFR/HGNs)增加宫颈癌细胞对HGNs的选择性摄取,并增强宫颈癌细胞的放射敏感性。方法:电化学置换法制备HGNs,透射电子显微镜(TEM)观察HGNs的尺寸和形态,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测细胞内HGNs摄取量,CCK-8法进行细胞毒性检测,流式细胞术(FCM)检测细胞周期,Western blot法检测Bcl-2、Bax、Bad、active caspase-3等凋亡相关蛋白的表达。结果:HGNs平均直径(54.6±7.11)nm,壁厚(5.01±2.23)nm。Anti-EGFR/HGNs与细胞共同孵育可致细胞内HGNs摄取量显著增加,anti-EGFR/HGNs联合照射亦表现出显著细胞毒性。Anti-EGFR/HGNs使处于G2/M期的宫颈癌细胞比率增加,并通过下调Bcl-2表达及上调Bax、Bad、caspase-3表达促进细胞凋亡。结论:anti-EGFR/HGNs能增加宫颈癌细胞对HGNs的摄取,并增强兆伏高能照射对细胞的毒性,提高细胞的放射敏感性。

Anti-cMet抗体耦合空心纳米金球对宫颈癌光热治疗增敏作用研究

目的:探讨偶联anti-cMet抗体的靶向空心纳米金球(anti-cMet/HGNs)对肿瘤光热治疗的增敏作用和诱导凋亡的分子机制。方法:透射电子显微镜(TEM)和分光光度计对纳米金球进行表征。共聚焦荧光显微镜观察人宫颈癌细胞He La和CaSki荧光染色后cMet的表达情况。电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定两种细胞对HGNs和anti-cMet/HGNs的摄取量。CCK-8法检测不同浓度HGNs和anti-cMet/HGNs对细胞的抑制率。使用近红外光(NIR)进行光热实验,细胞分组:对照、NIR、HGNs+NIR、anti-cMet/HGNs+NIR,酶标仪测定吸光度值。Western blot法测定凋亡相关蛋白。结果:HGNs吸收峰为788nm,聚乙二醇(PEG)修饰结合抗体后右移为808nm。He La和CaSki均高表达cMet,两种细胞对anti-cMet/HGNs的摄取量均多于HGNs。HGNs半数抑制浓度(IC_(50))为1.1nmol/L(He La)和0.6nmol/L(CaSki)。NIR照射后,anti-cMet/HGNs+NIR组的细胞抑制率为34.8%(He La)和53.6%(CaSki),其余3组无明显细胞死亡(P<0.05);Bax、Caspase-3和Cyclin E2表达均高于对照,Bcl-2表达与之相反,anti-cMet/HGNs+NIR组趋势最明显。结论:Anti-cMet抗体耦合空心纳米金球对宫颈癌光热治疗有增敏作用,通过破坏Bcl-2/Bax平衡和激活Fas通路来诱导肿瘤细胞凋亡。

基于临安区国际湖城都心发展规划下的海绵城市规划——以临安青山湖滨湖新城为例

自2017年临安区撤市建区以来,作为杭州第十区,临安区一直在加速建设国际湖都的步伐,两年来,成效显著,而城市内涝一直是以拥湖发展为核心理念的城市的心腹大患。本文将以临安青山湖滨湖新城区域为例,从临安区建设国际湖都的发展理念为源头出发,自源头、过程、末端统筹全局,打造厂网湖河一体的海绵城市,充分利用临安区现有水网,缓解乃至解决城市内涝、黑臭水等问题。

肺癌相关性咳嗽的补充替代治疗进展

肺癌相关性咳嗽是肺癌最常见的并发症状,其持续性和顽固性,让肺癌患者苦不堪言,其治疗起来也是比较困难。目前国内对于肺癌相关性咳嗽的系统治疗及管理比较缺乏,相当一部分以主观用药为主。并且主要药物包含各类镇咳药、局部麻醉药等,但此类药物的不良反应及毒副作用较大,故临床使用限制较多。本文就可用于治疗肺癌相关性咳嗽的各种补充替代疗法进行梳理,试图为临床治疗提供一定的思路。

石墨烯玻璃透明薄膜加热特性

石墨烯玻璃透明薄膜不仅具有石墨烯的高导热率和高电导率特性,同时表现出优异的电热转化和宽光谱高透光率特性。本文基于常压化学气相沉积技术获得了玻璃基(高纯石英JGS1)多层石墨烯薄膜,并对其电学特性、透光率以及电加热特性进行了详细的实验研究。结果表明:对于面电阻值为1500Ω∙sq^(−1),透射率为74%的石墨烯玻璃,当施加40 V外加偏压后,石墨烯薄膜可达到185℃的饱和温度,薄膜最高饱和温度达到325℃,加热速率超过18℃∙s^(−1)。与PET(Polyethylene terephthalate)基和硅基转移的石墨烯薄膜相比,直接生长石墨烯玻璃透明薄膜加热能力提高了195%,获得了更高的饱和温度、更短的热响应时间和更快的加热速率,并表现出优异的可重复性和长期稳定性,表明石墨烯玻璃在透明电加热领域中具有更加广阔的应用前景。