对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳的光学特性研究

以对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳结构为研究对象,采用有限元法系统研究其LSPR消光特性的影响因素及变化规律,运用等离激元杂化理论对其LSPR现象进行解释。研究结果表明:纳米核壳的消光特性对入射光偏振方向极其敏感;当入射光偏振方向垂直和平行于对称轴方向时,横向模式︱ω_⊥〉和轴向模式︱ω_//〉可产生多个偶极和高阶共振模式;通过改变Au内核的半径,3层纳米核壳的LSPR共振模式可调谐至近红外区域,在生物传感器和选择性滤波器应用方面潜力巨大。

水热-烧结法制备Cr^(2+):ZnSe/ZnSe核壳结构纳米孪晶

Cr^(2+)掺杂ZnSe纳米晶是一种重要的中红外材料,核壳结构的ZnSe基半导体纳米晶表现出优异的光学、电学与催化性能。纳米晶的缺陷可以影响其性能,如具有孪晶结构的纳米晶拥有更高的强度和硬度。为了提高掺杂纳米晶的综合性能,本工作以可溶性Zn盐为Zn源,以新制NaHSe溶液为Se源,以Cr(AC)_(2)为掺杂源,通过两次水热过程制备了核壳结构Cr^(2+):ZnSe/ZnSe,在氩气保护或高真空下分别于400和800℃烧结获得了室温下化学性质稳定的纳米晶。结构和形貌表征结果显示,纳米晶尺寸主要集中在20~30 nm之间,壳体厚度约为2.6 nm,纳米晶具有层错缺陷,并由此发展成为孪晶。分析可知孪晶面为(111),相邻两晶面夹角为70.02°,误差在±0.5°以内。随着样品结晶度提高,孪晶密度增大,表明释放晶格畸变能为层错和孪晶的形成提供驱动力,孪晶的形核与长大符合位错诱导机制。XPS分析表明,Cr元素以+2价存在于纳米晶中;反射光谱测试结果分析发现,烧结的纳米晶在1775 nm附近存在吸收带,表明所制纳米孪晶具有潜在的中红外发光性能。

高密度Au@Ag核壳纳米颗粒复合PA66纳米纤维的合成及对染料的SERS检测

基于PA66片晶结构实现了银包金核壳纳米颗粒(Au@AgNPs)在PA66纳米纤维表面的原位高密度组装,系统探究了反应时间对复合纤维膜微观形貌的影响,并对复合纤维膜的SERS性能进行了研究。结果表明,复合纤维膜上组装的纳米颗粒粒径随反应时间增加而增大,复合纤维膜(反应时间为10 min)有着最高的SERS活性,对罗丹明6G(R6G)具有较高的检测灵敏性和信号再现性,同时,对染料分子罗丹明B､结晶紫(CV)和孔雀石绿(MG)均具有良好的检测灵敏性,检测限分别为10^(-9)､10^(-10)､10^(-10) mol/L。

不同核壳结构的CsPbBr_(3)纳米晶体的稳定性、生物相容性能

CsPbBr_(3)钙钛矿纳米晶体(PNC)由于出色的光学性能使其在生物领域具有广泛的应用前景,但CsPbBr_(3)PNC的低稳定性及高毒性大大限制了其实际应用。因此,通过壳层包裹,采用室温重结晶法分别将环糊精(CD)和SiO_(2)包覆在CsPbBr_(3)PNC表面合成核壳结构的CsPbBr_(3)@CD和CsPbBr_(3)@SiO_(2)。不同的包覆材料使PNC具有不同的光学特性、稳定性及生物相容性。其中,CsPbBr_(3)@SiO_(2)的荧光量子产率(36.16%)约为CsPbBr_(3)@CD(14.39%)的2.5倍。CsPbBr_(3)@SiO_(2)的平均荧光衰减寿命(101.43 ns)约为CsPbBr_(3)@CD(68.73 ns)的1.5倍。在30℃、湿度为60%的空气中放置10天后,CsPbBr_(3)@SiO_(2)荧光强度约为CsPbBr_(3)@CD的3.9倍。将CsPbBr_(3)@CD和CsPbBr_(3)@SiO_(2)与细胞共培养,细胞存活率分别为51.27%和88.57%。结果表明,相较于CsPbBr_(3)@CD,CsPbBr_(3)@SiO_(2)具有更好的光学特性、稳定性以及生物相容性,更有利于在生物医学领域应用。

Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加对聚丙烯介电和空间电荷特性的影响

为研究核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)球形纳米颗粒对聚丙烯(Polypropylene, PP)复合电介质性能的影响,本工作利用表面沉淀法合成了Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球,并制备了聚丙烯基Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球复合电介质,研究了添加不同含量Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球的聚丙烯纳米复合电介质的理化性能、介电谱和空间电荷特性。结果表明:添加Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球降低了聚丙烯复合电介质的储存模量,增强了其韧性;Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加量对聚丙烯复合电介质介电性能和空间电荷特性影响较明显,添加含量较低时,核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米球增强了其与基体的相容性及界面区域的相互作用,受界面区及其对体内电荷密度和载流子迁移率的影响,聚丙烯复合电介质的相对介电常数和介质损耗因数均有所降低,且抑制了异极性空间电荷积聚,因此Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/PP复合电介质的介电性能和空间电荷特性得到提高。

核壳结构纳米纤维在口腔组织再生中的应用

背景:核壳结构纳米纤维因具有良好的生物力学性能、可控的药物释放及多功能性相结合受到越来越多的关注,也使其在口腔组织再生领域有着广泛的应用前景。目的:针对核壳结构纳米纤维的制备、载药类型及释放原理以及在口腔组织再生修复中的应用研究作一综述。方法:应用计算机检索中国知网、PubMed数据库2000年1月至2022年11月收录的文献,中英文检索词分别为“静电纺丝、核壳结构、药物传递系统、颌骨再生、软骨再生、牙周组织再生”和“electrospinning、core-shell structures、drug delivery systems、jaw bone regeneration、cartilage regeneration、periodontal tissue regeneration”。结果与结论:①核壳结构纳米纤维的制备方法多样,其中同轴法和乳液法静电纺丝具有操作简单、材料选择多样性和生物相容性良好等独特优势;②核壳结构纳米纤维可作为抑菌剂、不同类型药物载体及细胞黏附的支架,为口腔组织再生提供了新的治疗方案;③核壳结构纳米纤维可控的降解及药物释放速率可以更好地适应口腔组织缺损修复愈合过程,实现组织理想再生。

Ni–MgO核–壳纳米粉体的制备

采用包覆热分解烧结法,制备了多层陶瓷电容器内部电极用MgO包覆Ni纳米粉体,讨论了反应物浓度和分散剂含量对包覆纳米镍盐前驱体颗粒大小和均匀性的影响,分析了还原烧结温度对包覆纳米Ni粉球形度和分散性的影响,并利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、热机械分析仪对MgO包覆纳米Ni粉进行了表征分析。结果表明:反应物浓度达到足以引起反应爆炸成核时,能够获得纳米镍盐颗粒;添加适量的分散剂,可以得到分散良好的纳米镍盐前驱体颗粒;还原烧结温度700℃时,可以获得球形度和分散性良好的MgO包覆纳米Ni粉;MgO包覆在纳米Ni粉表面,形成了核壳结构,该纳米Ni粉具有良好的收缩延迟效果。

核壳结构nAl@Cu(BTC)/Fe(BTC)纳米铝热剂的制备及燃烧性能

为了解决纳米铝热剂的制备工艺中组分分布不均匀和燃烧效率低等问题,采用层层组装技术将铜‐均苯三甲酸(Cu(BTC))和铁‐均苯三甲酸(Fe(BTC))交替包覆在nAl表面,制备核壳结构nAl@Cu(BTC)/Fe(BTC)纳米铝热剂,并对其结构、形貌、热反应性能(铝热反应温度)和燃烧性能(燃烧时间、点火延迟时间和燃烧温度等)进行研究。结果表明:层层组装技术可以调控包覆层的厚度和形貌,随着包覆层厚度的增加纳米铝热剂从粗糙疏松逐渐变得光滑致密;交替包覆12层Cu(BTC)/Fe(BTC)的纳米铝热剂燃烧剧烈,火焰传播速率较快,在0.710 s内火焰达到最大,具有适中的点火延迟时间(0.509 s)、最短的燃烧时间(2.036 s)和最高的燃烧温度(1425℃),此时,Cu(BTC)和Fe(BTC)的协同作用使其铝氧化反应温度峰值降低到552.5℃和735.0℃。

纳米金刚石-石墨核壳材料与sp^(2)键关联的表征分析

NDs粉作为电极材料会使氧化还原物质溶液的电化学活性得到增强,归因于NDs颗粒表面不饱和的sp^(2)键,导致其表面态密度增加。文章以爆轰法合成的纳米金刚石作为样品,通过管式炉烧结改性制备纳米金刚石-石墨核壳材料(NDs@G),以XRD、Raman、TEM以及XPS一系列检测手段对材料的基本性质进行表征和区分。

“新工科”背景下生物制药专业多学科交叉融合的探索研究——以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳磁性纳米粒子的制备及应用实验为例

“新工科”背景下,多学科交叉融合已成为生物制药专业教学育人的新方式,对培养“明德求真,弘药济世”的卓越应用型工程人才具有重要意义。本文将以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳磁性纳米粒子的制备及应用实验为例,顺应教育部“三全育人”的战略要求,在调动学生科研的积极性和主动性的同时,探索生物制药与有机化学之间的联系,挖掘多学科交叉融合的独特优势,提高学生的科学探究能力和实验操作能力。

核壳型纳米复合材料的润滑作用及机理研究进展

摩擦磨损一直是能源消耗和材料损耗的主要原因。而润滑油添加剂作为现代润滑油的必要组分,对润滑油性能起着至关重要的作用。碳基材料是一种高效的环保型润滑油添加剂,因其具有高强度、优良的耐磨性、耐化学性等特性,可有效提高润滑油的摩擦学性能,被广泛应用于各种场景。核壳纳米材料由“芯体”和“壳层”两部分组成,在润滑性能方面,核壳纳米材料既可以发挥二者的互补作用,形成协同润滑机制,又可以根据润滑场景的需要,有目的性地设计“芯体”和“壳层”,使其分别具有支撑-润滑作用或修补-保护作用,成为性能优异的润滑组分,具有较好的研究和应用前景。对核壳型纳米复合材料作为纳米润滑添加剂的研究进展进行综述,归纳总结近期核壳型纳米复合材料支撑三种重要润滑机理的研究成果,为相关研究提供重要的进展研究综述成果。

纳米金刚石核/洋葱状碳壳材料的可见光光催化活性研究

对纳米金刚石退火后得到的核为金刚石/壳为石墨烯的复合材料(其曾表现出优异的吸附和光催化能力)进行了研究。结果表明:对粗颗粒(粒度为50 nm)的纳米金刚石进行高温退火处理,金刚石表面会石墨化,但不会形成洋葱石墨壳层;退火后的纳米金刚石也不具有对甲基橙溶液的光催化降解能力。采用爆轰法制备纳米金刚石(粒度为5 nm),并在高温(1 400~1 500℃)退火下获得了核/壳结构的纳米金刚石/洋葱状碳材料。研究发现:该复合材料具有良好的可见光光催化活性,经1 500℃退火的纳米金刚石在1 h内可让浓度为100mg/L的甲基橙溶液几乎完全降解。

芒果核壳纤维素纳米纤维的结构表征及其稳定的Pickering乳液性质分析

在本研究中,以芒果核壳为原料,经过次氯酸漂白、碱化处理、TEMPO氧化和高压均质处理后,成功制备了丝状的芒果核壳纤维素纳米纤维(CNFs),并考察了pH和离子强度对乳液稳定性的影响。结果表明,由TEMPO氧化和高压均质法制备的芒果核壳CNFs保持了纤维素的基本结构,部分羟基被氧化成羧基,纤维素晶型为I型纤维素,结晶度降低至57%,对温度更加敏感,但仍保持较高的热稳定性。芒果核壳CNFs稳定的Pickering乳液的粒径随着pH升高而显著减小,在pH11的条件下粒径最小,为469.5 nm,粒径分布也更均匀,30 d的CI为58.8%,表现出较好的稳定性。离子强度对芒果核壳CNFs Pickering乳液的稳定性有较大影响,在50~100 mmol/L的离子强度条件下,由于大量带正电的钠离子会聚集在CNFs表面并中和其表面的负电荷,使得液滴间的静电斥力减弱,液滴更易聚集,不利于乳液的稳定。综上,芒果核壳CNFs可以作为优异的固体颗粒应用于Pickering乳液,为芒果核的高价值利用提供了新的思路。

核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的电-热击穿特性

本文制备不同填料含量的核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质,研究复合电介质界面区的化学特征与微观形貌,通过热刺激去极化电流法与击穿测试研究环氧复合电介质的陷阱特性与击穿性能。结果表明:BNNS@SiO_(2)具有核壳结构,且包覆的SiO_(2)厚度在纳米级别;BNNS@SiO_(2)表面存在明显化学键合作用,与环氧基体可形成较强的界面区,提升其与环氧基体的相容性。少量BNNS@SiO_(2)可有效提升复合电介质的电气强度,当BNNS@SiO_(2)的质量分数为1%时,复合电介质的电气强度可提升52.3%。当BNNS@SiO_(2)纳米粒子含量较少时,环氧复合电介质中的深陷阱增加,当纳米粒子含量较多时,深陷阱数量有所减少,浅陷阱数量增加。此外,核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的热导率明显提高,有利于高电场下的绝缘散热。通过深陷阱效应与导热性能提升的综合作用,环氧复合电介质的击穿性能得到显著提升。

ZnCo_(2)O_(4)-ZnO@C@CoS核壳复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

超级电容器以其高功率性能、稳定的循环性能和优良的安全性等独特优势,作为储能器件在新能源汽车和移动电子设备等方面极具前景。然而,其能量密度相对较低,限制了实际应用。为提升电化学活性,本研究通过简便的溶剂热法、煅烧处理和电化学沉积技术,在碳包覆的ZnCo_(2)O_(4)-ZnO微球上沉积了CoS纳米片(ZCO-ZO@C@CoS)。碳层不仅可以促进电子传输,增强导电性,还提升了结构的稳定性;CoS纳米片之间形成的开放网络空间促进了离子快速传输。此外,CoS纳米片具备丰富的电活性位点,实现了快速可逆的氧化还原反应;核壳结构内部的纳米线、碳层和外层纳米片的共同作用,有效提升了材料的整体电化学性能。因此,ZCO-ZO@C@CoS在1.5 A·g^(−1)时的比电容达到1944 F·g^(−1)(972.0 C·g^(−1)),20 A·g^(−1)高电流密度下循环10000次后比容量保持率为75%。由ZCO-ZO@C@CoS(正极)和活性炭(负极)组成的非对称超级电容器器件也表现出优异的比电容、高的倍率性能和优异的循环稳定性,显示出良好的应用前景。

铂壳金核纳米酶介导的磁弛豫免疫传感器快速检测食源性沙门氏菌

构建了一种基于铂壳金核(Au@Pt)纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,并用于鸡蛋中沙门氏菌的快速、高灵敏检测。首先通过微波水热法合成了稳定性高、催化性能强的Au@Pt纳米酶,并利用其过氧化氢类酶活性催化过氧化氢(H_(2)O_(2)),而剩余的H_(2)O_(2)可将MnO_(4)^(-)还原为Mn^(2+)。由于MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)两者之间磁信号差异显著,可实现H_(2)O_(2)的定量分析。结合免疫反应,沙门氏菌浓度与“检测抗体-Au@Pt纳米酶”含量呈正比,而Au@Pt纳米酶可调控H_(2)O_(2)介导的MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)转化体系,进而控制磁信号的变化,最终实现沙门氏菌的定量分析。本方法的检出限为50 CFU/mL,线性范围为1×10^(2)~5×10^(7)CFU/mL,对鸡蛋样品的检测结果与荧光定量聚合酶链式反应方法具有良好的一致性。该方法灵敏度高、稳定性好、操作简单、成本低,在食源性致病菌快速检测方面具有良好的应用前景。

核壳/蛋黄壳纳米反应器用于串联催化

串联催化在工业生产中具有重要意义.串联催化剂将两个或多个具有不同反应活性的明确活性位点整合到一个催化剂单元中,预先设计的催化反应可以在相应的活化位点依次发生,即反应物在第一个位点被激活,产生的中间体将迁移到下一个位点,直至获得目标产物.串联反应不仅极大地降低了能量消耗的成本,而且根据勒夏特列原理,其可以显著影响热力学平衡,有效地将前一步的化学平衡前移,提高了催化转化效率,在减少分离步骤、控制反应顺序和选择性方面发挥着核心作用,有效地提高了工业工程工艺的可行性.本文全面系统地总结了核/蛋黄-壳串联纳米反应器的研究进展.介绍了该领域新颖的合成手段,包括原子层沉积法、脱硅-重结晶法和物理涂覆法等,明晰了核/蛋黄-壳结构的最佳生长条件,并对潜在的生长机理进行细致讨论,为精细整合串联催化剂活性组分分布提供新思路.另外,本文分别针对核壳反应器和蛋黄壳反应器,深入探讨了包括金属有机骨架、沸石、金属氧化物和碳材料在内的多种壳层材料对于多种串联催化反应的特殊作用,详细介绍了多相加氢、合成气转化、二氧化碳加氢、丙烷脱氢和纳米酶催化等串联反应的催化路径,并对结构-性能内禀关联进行了细致阐述,进而总结了核壳/蛋黄壳纳米反应器的适用范围.最后,概述了该领域面临的挑战和机遇,包括如何实现具有不同功能的催化中心在反应器内部的精准落位,如何精准调控壳层厚度、孔尺寸等精细结构以及如何实现多中心的合理兼容等.总之,核/蛋黄-壳串联纳米反应器在多相催化反应中表现出显著增强的催化性能,是一类极具发展前景的新催化体系.但相关研究仍处于起步阶段,仍需复出更大的努力实现结构的可控以及性能的优化.

核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展

核壳结构纳米复合材料,即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外壳和内核的不足,提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类,且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性,广泛应用于诸多领域。在催化中,核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用,简单阐述了其形成机理,并对其未来发展方向进行了展望。

金纳米核-壳结构(Au@SiO_(2))对铕元素的发光增强机制研究

为了增强稀土有机薄膜的发光效果,在制备稀土发光薄膜过程中引入了金纳米核-壳结构(Au@SiO_(2)).利用滴铸法将不同浓度的Au@SiO_(2)滴在石英片上;利用旋涂法将Eu(dbm)_(3)phen.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):CH_(2)Cl_(2)混合溶液旋涂在石英片上,制备成薄膜样品.通过对薄膜样品的性能表征后发现:引入Au@SiO_(2)后可增强薄膜的发光强度;激发和发光增强因子最大分别为279.1%和222.9%,同时延长了薄膜样品的荧光寿命.将Au@SiO_(2)引入稀土发光薄膜的制备过程中,能够有效地提升薄膜的发光性能,应用潜力较好.

一种钙钛矿纳米晶核壳结构的制备及其在重金属离子检测中的应用

采用3种配体合成一种壳层很薄且无法将纳米晶完全包覆的钙钛矿纳米晶核壳结构,并通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征证明此不完全包覆的纳米晶核壳结构成功制备。相比于原始钙钛矿纳米晶,该钙钛矿量子点核壳结构具有较好的稳定性,可与相关金属离子接触发生电子转移,使量子点的荧光发生猝灭,达到检测重金属离子的目的。所制备的钙钛矿纳米晶核壳结构可灵敏地检测铜离子和汞离子,理论检出限分别为0.60 nmol/L和0.64 nmol/L。该研究对开发新型量子点荧光检测剂具有重要意义。