刘易斯·纳米尔爵士史学思想初探

刘易斯·纳米尔爵士是20世纪英国史学史上最值得浓墨重彩的史家之一,这在英国史学界早已达成共识。不论赞美或批评,后世史家都需要以最严肃的态度对待其学术成就。本文围绕纳米尔爵士的反辉格主义史学思想和独特的集合传记研究方法,对其史学影响进行初步探寻。

宽光谱响应范围的氮化碳纳米片的制备及其光催化产氢性能研究

以块体氮化碳(CN)为前驱物,采用氧化剥离制备氧化型氮化碳纳米片(o-CN NSs),将o-CN NSs还原制得了还原型氮化碳纳米片(r-CN NSs)。o-CN NSs和r-CN NSs厚度均约2 nm,且都保留了纯CN的庚嗪环骨架结构;相比于o-CN NSs,r-CN NSs具有更小的禁带宽度(2.62 eV)、更宽的光响应范围(485 nm)和更高的产氢速率(1700μmol/(g·h));r-CN NSs的光催化产氢速率是CN的8.5倍、o-CN NSs的2.1倍。经过20 h的循环测试,r-CN NSs的光催化产氢速率没有衰减,具备良好的光催化稳定性。实验和理论分析表明,r-CN NSs是边缘基团为氨基的纳米片结构,氨基的引入改善了纳米片的结晶性,提高了电子和空穴的分离效率、拓宽了纳米片的光响应范围,从而导致光催化性能增强。

主动靶向肾脏作用纳米颗粒在非肿瘤性肾脏疾病中的研发现状

背景:目前治疗肾脏疾病的药物种类较少,部分系统使用药物存在全身不良反应较大、在体内循环被迅速降解等问题。目前具有主动靶向作用的纳米颗粒相关研究成为药物递送领域的热点,与纳米颗粒主动靶向相关的病理基础探索也在不断深入。目的:归纳总结目前常见肾脏疾病中已有研究的主动靶向策略。方法:第一作者及第二作者检索中国知网、万方数据库和维普数据库、PubMed数据库,以“Nanoparticles,active targeting,target,kidney,kidney disease”为英文检索词,以“纳米颗粒,纳米粒子,靶向,主动靶向,肾脏疾病,肾脏”为中文检索词,检索2023-07-02前发表的所有相关文献,并对文献进行了筛选、归纳、总结,最后纳入62篇文献进行综述。结果与结论:具有主动靶向作用的纳米粒子在多种常见肾脏疾病中已有研究。主动靶向作用的机制主要是配体受体结合,通过在纳米粒子上修饰配体将其特异性导向肾脏内细胞上的受体,实现主动靶向。在不同肾脏病理条件下,肾脏特定部位的病理变化可能成为主动靶向实现的关键突破点。虽然具有肾靶向作用的纳米颗粒在非肿瘤性肾脏疾病中已有初步研究,但所有研究均处于动物体内实验阶段,距离将这些研究成果应用于医疗工作还要走很远的道路。

水基炭黑-胶原蛋白纳米流体制备及稳定性实验

纳米流体由于其优异的光热转换性能,已成为新型太阳能集热介质的研究重点;但因其稳定性差、制备工艺复杂,未能在实际应用中得到推广。本文以去离子水为基液,通过两步法制备炭黑-胶原蛋白纳米流体。探究了材料添加顺序、胶原蛋白种类、超声时间、材料配比以及溶液pH等对纳米流体稳定性的影响。结果表明,制备水基炭黑-胶原蛋白纳米流体时,先分散炭黑再加入胶原蛋白可以提高其稳定性;猪皮胶原蛋白更适用于炭黑-胶原蛋白纳米流体的制备;超声45min,炭黑胶原蛋白质量配比为1/20,悬浮液pH在6.5~7.5之间制备得到的纳米流体稳定性较好。本研究有助于今后水基炭黑-胶原蛋白纳米流体产业化应用于太阳能光热转换领域。

纳米碳/铝复合材料强韧化研究现状及展望

以碳纳米管、石墨烯为代表的超高性能纳米碳,具有优越的力、热、电等综合性能,是复合材料的理想增强体,以纳米碳为强化相少量加入到铝中,有望开发出高强、高模、低热膨胀的复合材料,并使复合材料保持轻质、易加工等特性,在航空、航天、国防等领域具有重大的应用前景,因而以纳米碳/铝为代表的新一代铝基复合材料备受关注。然而,碳纳米管等纳米碳易团聚,与铝等大多数金属并不浸润,且容易分布在晶界上诱导显著的晶粒细化,使得复合材料的强韧性等关键性能指标提升困难,或者使强度提高的同时使塑韧性下降显著,限制了其工程应用潜力。综述近年来国内外研究者在纳米碳/铝复合材料强韧化方面的策略和方法,包括纳米碳分散、界面和构型调控等,以期推动新一代轻质高强纳米碳/铝复合材料的发展,支撑国家未来重大工程应用。

载中药聚乳酸多孔纳米纤维医用敷料

为构筑人体可吸收、抗菌消炎且轻薄柔软的可用于伤口愈合的医用敷料,以聚乳酸为原料,掺杂板蓝根(RI)、柴胡(BC)和茶多酚(GTP)等中药成分,采用氯仿与丙酮二溶剂体系,借助静电纺技术制备聚乳酸(PLA)多孔纳米纤维载中药敷料。通过扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪(XRD)和接触角测试仪等手段分析了载中药敷料的微观结构、润湿性能、保水吸液性、抗菌性以及体外降解性能等。结果表明:采用氯仿和丙酮二溶剂体系制备的载中药敷料其纤维具有多孔特征,纤维直径为747~1 550 nm。敷料中所载板蓝根、柴胡、茶多酚与聚乳酸间并未发生负面改性的化学反应。载板蓝根、柴胡、茶多酚的敷料在载药量为3%时对金黄色葡萄球菌抑菌率分别为79.2%、82.5%、75.7%,对大肠杆菌抑菌率分别为79.1%、80.2%、73.9%。同时,较纯聚乳酸敷料,载中药敷料具有较好的透气性和体外降解性,其保水吸液性均提高20%以上,适合用作伤口敷料。

基于CNA35靶向液态氟碳纳米粒的超声分子成像检测糖尿病肾病大鼠肾脏纤维化的实验研究

目的制备一种由胶原结合蛋白35(CNA35)介导的靶向液态氟碳纳米粒(PFP-NPs),探讨其在超声分子成像检测糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏纤维化中的应用价值。方法制备经荧光标记的非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs,经转化生长因子-β诱导人肾小管上皮HK-2细胞间质转化,发生胶原沉积,然后分别将非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs与细胞共同孵育,于倒置荧光显微镜下观察细胞上PFP-NPs荧光信号。建立DN大鼠模型,分为非靶向组和靶向组,每组各10只,分别静脉注射非靶向PFP-NPs与CNA35靶向PFP-NPs,应用超声分子成像检测两组DN大鼠静脉注射PFP-NPs后10 min、30 min肾脏超声分子成像信号强度;然后处死DN大鼠并取肾脏组织,检测肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度及Ⅰ型胶原荧光信号强度;免疫组织化学检测肾脏组织Ⅰ型胶原染色面积占比,分析肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比的相关性。结果CNA35靶向PFP-NPs孵育的人肾小管上皮HK-2细胞上的荧光信号强度高于非靶向PFP-NPs孵育的细胞(388.21±15.28 vs.25.79±3.62),差异有统计学意义(P<0.05)。靶向组DN大鼠肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度高于非靶向组(946.02±83.55 vs.73.69±21.72),差异有统计学意义(P<0.05);靶向组Ⅰ型胶原荧光信号强度与非靶向组比较差异无统计学意义(969.07±96.67 vs.943.39±106.18),且CNA35靶向PFP-NPs荧光信号与Ⅰ型胶原荧光信号区域重合。体内超声分子成像显示,靶向组DN大鼠静脉注射PFPNPs后10 min、30 min肾脏组织超声分子成像信号强度均高于非靶向组(8.37±1.27 vs.1.92±0.25、9.73±1.25 vs.2.08±1.32),差异均有统计学意义(均P<0.05)。相关性分析显示,DN大鼠肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比呈正相关(r=0.838,P<0.001)。结论成功制备了CNA35靶向PFP-NPs,其能够靶向结合大鼠肾脏胶原高表达部位,实现了对DN大鼠肾脏纤维化的靶向超声分子成像。

MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究

为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。

银纳米线透明导电薄膜仿真研究现状

银纳米线薄膜作为新型柔性透明导电薄膜,具有导电性能好、透光率高、成本低和柔性良好等优点。本文从电学、力学和光学三个方面介绍了银纳米线薄膜的仿真原理、仿真工具及发展现状。目前,银纳米线薄膜的电学性能仿真已研究得比较完善,能够从微观到宏观尺度建立精确的模型,常用的节点主导假设(JDA)模型、多节点表示(MNR)模型能够较好地模拟、预测银纳米线薄膜的方阻。银纳米线薄膜力学仿真尚未能建立起完美的宏观模型,只能通过分子动力学方法等对单根或多根银纳米线之间的力学性能进行仿真模拟。银纳米线薄膜的光学性能的仿真主要依靠时域有限差分方法来模拟光与材料的相互作用,依靠该方法能够模拟少量银纳米线的光学性能,并且目前已有建立大型复杂银纳米线薄膜光学模型的尝试。此外,多物理场耦合且能够反映整个银纳米线薄膜的光-电-热-力综合性能的仿真模型仍未建立,未来研究者们还需于此继续深耕。

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明:在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。

纳米材料在食品重金属离子快速检测中的应用研究进展

纳米材料因具有比表面积大、良好稳定性、特殊的结构、易于修饰、良好的生物相容性等优点,已被广泛应用于食品中重金属离子检测领域。文章重点综述了碳纳米管、石墨烯、碳量子点、金属有机骨架、纳米酶等纳米材料在食品中重金属离子检测方面的研究与应用现状,并展望了纳米材料在食品中重金属离子检测领域面临的挑战和应用前景。

聚多巴胺包埋纳米过氧化钙缓释过氧化氢影响因素

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步探究了表层核壳PDA的作用机理,受PDA核壳表面功能性官能团邻苯二酚基团作用,复合材料在缓释过氧化氢过程中可有效地抑制体系pH值的上升.

考虑PWM波形特征的纳米晶磁心损耗模型的研究及验证

磁心损耗精确预测对于电力电子变压器的优化设计至关重要。然而,传统的磁心损耗模型在复杂激励下适用性较差,尤其对于占空比可调、高次谐波含量丰富的PWM波磁心损耗预测,计算精度显著下降。基于Jordan损耗分离模型,建立了一种考虑PWM波形特征的磁心损耗计算方法。首先,该方法根据激励波形特征,推导出相应的波形系数及等效频率来计算PWM波激励下的动态涡流损耗,将Jordan模型的适用范围从正弦拓展到PWM波激励下的磁心损耗计算;然后,分析了不同占空比激励下激励波形有效频率及高次谐波含量变化对损耗系数的影响,并对其进行数学表征,实现了整个占空比范围内磁心损耗的精确预测;最后,搭建了高频非正弦激励下软磁材料磁特性测量平台,针对1K107B纳米晶材料,测量了两种典型PWM波激励下的损耗数据。实验结果表明,所建立的磁心损耗模型具有较高的计算精度,相比于传统的Steinmetz改进公式,整体精度提高了25%。

羧基化多壁碳纳米管修饰电极测定左氧氟沙星

探究了左氧氟沙星在羧基化多壁碳纳米管(c-MWCNTs)修饰电极上的电化学行为,并采用循环伏安法对左氧氟沙星含量进行了测定.结果表明,c-MWCNTs修饰电极对左氧氟沙星有明显的电催化作用;在pH值为5.0的NaH_(2)PO_(4)Na_(2)HPO_(4)缓冲溶液中,左氧氟沙星溶液的氧化峰电流与浓度在1×10^(-5)~4×10^(-4)mol/L范围内呈良好线性关系,相关系数为0.998,检出限为2.87×10^(-6)mol/L;在最优测试条件下,左氧氟沙星片剂的加标回收率为98.7%~103.0%,相对标准偏差为1.31%~3.99%(n=5);羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极(c-MWCNTs/GCE)对左氧氟沙星有较好的电化学响应,灵敏度高,可用于药品中左氧氟沙星测定.

声波树脂与纳米复合树脂对Ⅱ类洞牙体缺损患者的修复效果观察

目的探讨声波树脂与纳米复合树脂修复Ⅱ类洞牙体缺损的临床效果。方法将78例行牙体缺损修复治疗的Ⅱ类洞牙体缺损患者按照所采用的的填充材料分为声波树脂组和纳米复合树脂组(复合组)各39例。统计两组修复治疗耗时;对两组手术前后不同阶段的牙周疼痛、牙敏感、菌斑指数、牙龈指数进行测评并比较;术后3个月,对患者治疗修复效果及治疗后不良事件发生情况进行评估并比较。结果声波树脂组治疗修复耗时明显短于复合组,差异有统计学意义(P<0.05);术后3个月,两组患者临床总有效率比较无差异(P>0.05);修复治疗后,两组牙周疼痛评分、牙敏感率、菌斑指数、牙龈指数均较治疗前明显下降,且声波树脂组更明显,差异有统计学意义(P<0.05);两组治疗后3月内并发症率比较无差异(P>0.05)。结论声波树脂用于Ⅱ类洞牙体缺损患者修复治疗在改善患牙疼痛感受、牙周健康水平方面明显优于纳米复合树脂,且可有效缩短修复治疗时间。

纳米氧化铜的应用及其生态毒性研究进展

[背景]纳米氧化铜(CuO-nanoparticles,CuO-NPs)是一种工程纳米材料,具有价廉易得、稳定性强、导电性高的特点,同时具有高比容量、高表面能和大比表面积,在电化学、光电、能源技术、催化和生物医学等领域展现出巨大的应用潜力.随着对CuO-NPs研究的深入,特别是铜依赖毒性机制“铜死亡”的发现,其环境安全性和生物相容性问题备受关注.[进展]本文主要介绍近5年来CuO-NPs的应用进展及环境命运,并阐述其环境危害、健康危害以及毒性机制研究进展.在工业生产中,CuO-NPs主要在超导、催化、玻璃陶瓷染色和农药领域被广泛应用,在电极材料、光电元件、抗菌剂、生物传感和肿瘤治疗等方面也有广阔的应用前景.CuO-NPs对生态环境中植物、动物、微生物及人体健康有不同程度的危害作用,其毒性主要依赖于氧化还原电位、颗粒摄取、细胞内释放及铜离子溶出.最新发现的“铜死亡”机制为研究CuO-NPs的生物相容性提供了新视野.[展望]未来在CuO-NPs暴露条件下的表征、低浓度CuO-NPs作用下的长期和慢性影响、与实际环境相符的风险评估,以及不同毒性机制相互作用和稳态调节等方向开展深入研究,将有助于人们更充分了解CuO-NPs的生态毒性及相应机制.

基于磁性纳米粒子的比色适配体传感器检测赭曲霉毒素A

基于磁性纳米粒子(Fe_(3)O_(4)@Au)和纳米银(Ag NPs),通过DNA碱基互补配对,构建了一种新颖的比率比色传感器用于赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的检测。OTA适配体(aptamer)偶联的Fe_(3)O_(4)@Au作为参比信号,互补DNA(cDNA)偶联的Ag NPs作为响应信号,通过调控两者的比例以及DNA碱基互补,制备了具有两个紫外吸收峰的比率纳米探针(Fe_(3)O_(4)@Au-Ag)。没有OTA存在时,比率比色传感器的吸光度比值(A400/A580)保持恒定。对检测条件(时间、pH和温度)进行了优化,在优化条件下,该传感器对OTA检测呈现良好的线性关系,线性范围为0.01~1000 ng·mL^(-1),检出限为0.033 ng·mL^(-1)。该传感器具有良好的选择性、重现性和高灵敏度,并被成功应用于豌豆粉中OTA的检测,回收率为93.9%~96.0%。

基于纤维素纳米晶乳化陈皮精油的淀粉基抗菌膜的制备与性能

以玉米淀粉(corn starch,CS)为基质、柠檬酸为交联剂、纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals,CNC)乳化陈皮精油(orangepeelessentialoil,OPO)制备的Pickering乳液为抗菌剂,采用流延法成功制备了CS/CNC-OPO抗菌复合膜;探讨了CNC和OPO的添加量对CS/CNC-OPO抗菌复合膜的机械强度、水蒸气透过率、水接触角、抗菌性能等的影响,并采用傅里叶变换光谱、X射线衍射光谱和扫描电子显微镜对CS/CNC-OPO抗菌复合膜进行表征。结果表明,当OPO添加量为11%,CNC和OPO比例为1∶11(g/mL)时,CS/CNC-OPO膜的性能最好,水蒸气透过率为1.03×10^(-3)g/(m·h·kPa),水接触角为74.53°,拉伸强度达6.01 MPa,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌面积高达88.4 mm2和96.45 mm^(2)。该淀粉基膜强度好,且具有较好的疏水和抗菌性,在食品包装领域具有广阔的应用前景。

银纳米线导电纺织品制备及应用研究进展

银纳米线具有优异的长径比、导电、透光、柔性、抗菌等特性,是制备导电纺织品最有前途的纳米材料之一。介绍银纳米线导电纺织品的常用制备方法,即共混纺丝法、后整理法,综述银纳米线导电纺织品在空气过滤、饮用水过滤、电磁屏蔽、个人热管理、柔性压力传感器等领域的应用进展。最后对银纳米线导电纺织品的未来发展趋势进行展望,为下一代智能纺织品的研发提供思路。

纳米材料杨氏模量的尺度依赖性

【目的】纳米材料杨氏模量与其对应的大块材料的杨氏模量完全不同,并且具有明显的尺度依赖性,然而纳米材料杨氏模量随尺度的变化却是多样且复杂的。一些金属纳米材料杨氏模量随着尺度减小而增大,并高于块体杨氏模量值;而一些半导体纳米材料的杨氏模量却随尺度的减小而降低,且低于块体杨氏模量值。这种相反的变化趋势的原因却并不清楚。【方法】基于纳米热力学理论,以纳米材料结合能为基础,从原子势函数与材料杨氏模量的内在关系出发,引入反映材料原子键本质的参数,详细推导了纳米材料杨氏模量定量解析过程,阐述了金属、非金属等纳米材料杨氏模量值和其随尺度的变化规律;揭示了纳米材料表面模量、内部模量对体系杨氏模量的贡献,并利用材料参数阐明纳米材料杨氏模量与尺度、原子键的物理关系。【结果】所构建的理论解析模型对零维纳米颗粒、一维纳米线和二维纳米薄膜的杨氏模量都进行了成功的预测。