基质VO_(4)^(3+)与掺杂离子Pr^(3+)荧光强度比的新型高灵敏度光学测温研究

目前,光学测温技术在传感、治疗、诊断和成像等领域取得了重大突破.但是,基于传统热耦合能级荧光强度比测温的灵敏度较低,限制了其进一步的发展.本文基于基质与掺杂离子间不同的温度依赖行为,提出了一种新型的具有高灵敏度的测温方案.首先,采用固相法成功合成了YVO_(4):Pr^(3+)荧光粉.然后,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和荧光分光光度计对样品的结构与发光特性进行表征.XRD结果表明Pr^(3+)成功掺入YVO_(4)基质.SEM结果表明样品为长方体形状微米晶颗粒,平均颗粒大小约为2.1μm.在320 nm激发下,YVO_(4):Pr^(3+)主要呈现出在440 nm附近的蓝光发射和606 nm的红光发射,发光峰不存在明显的重叠.基于VO_(4)^(3+)与Pr^(3+)的发光对温度的不同响应,实现了新的荧光强度比测温方案.测温范围为303—353 K,最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别为0.651 K–1和3.112×10^(–2) K^(–1)@353 K,远高于传统的热耦合能级测温方案.这为设计具有优异温度灵敏度和信号可辨别性的自参考光学测温材料提供了一种有前景的途径.

Au修饰ZnO纳米带及其光催化性质研究

采用离子溅射方法在ZnO纳米带表面蒸镀Au层，经过500℃退火，在样品表面形成Au纳米颗粒，通过SEM、XRD对退火后样品进行结构表征，结果表明，随着蒸镀Au量的增加，在500℃退火后的Au颗粒尺寸逐渐减小，且分布均匀。Au颗粒与ZnO纳米带接触可以形成肖特基结，肖特基结能够有效地使电子与空穴分离并且快速导出电子，所以能够有效提高光催化活性。将以上产物作为光催化剂，在紫外光照射下降解甲基橙（Methyl Orange），研究其光催化性能，与纯zn0相比，金修饰ZnO纳米带的光催化性能有明显的提高，且不同Au颗粒尺寸降解能力不同。

基于花状MoS2微米材料的葡萄糖生物传感器的制备及其性能研究

本研究采用水热法制备了花状MoS_2微米材料,将其作为电极构建葡萄糖生物传感器,并研究了相关性能。结果表明：水热法制备的MoS_2呈花状,具有较好的结晶质量,尺寸约为3.6μm,比表面积约为9.646 m2/g;MoS_2电极具有优良的电催化活性,且电阻抗较小,使得传感器对葡萄糖具有较好的响应。葡萄糖检测结果表明,该传感器在0~20 mmol/L范围内,氧化峰电流与葡萄糖浓度呈良好的线性关系,相关系数（R）为0.9653,灵敏度为262μA·L/mmol。

低分子量聚乙烯亚胺/金纳米棒纳米载体的制备及毒性研究

以表面修饰巯基十一烷酸的金纳米棒(GNRs/MUA)为骨架,将低分子量的聚乙烯亚胺(PEI)连接到GNRs/MUA表面,构建GNRs/MUA/PEI纳米载体。首先采用MUA对GNRs进行表面修饰,减少由于GNRs表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)所造成的生物毒性。然后采用低分子量PEI进一步修饰,同时利用GNRs巨大的比表面积进一步放大PEI的携带基因能力,这样既能够降低阳离子聚合物的毒性,又能够提高整个体系的转染效率。利用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、Zeta电位等对纳米载体进行了表征。结果显示,MUA与PEI已成功修饰到GNRs表面,并很好地保留了GNRs的光学性质,其表面电位发生正负交替变化。采用噻唑蓝(MTT)比色法对纳米载体进行细胞毒性研究,结果显示GNRs/MUA/PEI(1.8 k Da)非病毒纳米载体,细胞存活率在控制聚合物浓度为300μg/m L时仍然稳定在75%以上,明显高于商品化的PEI(25 k Da)。

退火温度对原子层沉积法制备ZnMgO薄膜结构和光学性能的影响

针对目前关于退火温度对原子层沉积法(ALD)制备ZnMgO薄膜晶体结构和光学性质影响鲜有报道的现象,进行了相应的实验研究分析。采用ALD在石英衬底上制备ZnMgO合金薄膜,对制得的样品在空气中进行不同温度的退火处理。利用X射线多晶衍射仪(XRD)、光致发光谱(PL)和紫外可见(UV-Vis)吸收光谱测试,系统的分析了不同退火温度对ALD法制备ZnMgO薄膜晶体结构和光学性能的影响。XRD测试结果表明:退火温度为600℃时,薄膜的晶体质量得到改善,且(100)衍射峰的强度明显增强。结合PL和UV-Vis吸收光谱的测试分析得出:退火温度为600℃时,能明显促进薄膜中Mg组分的增加使薄膜的禁带宽度进一步增大。从而说明适当温度的退火处理可有效的改善ZnMgO薄膜的晶体质量及光学特性。

光学相干层析技术在指纹识别中的应用

指纹识别是现如今应用范围最广泛的身份鉴别手段之一,这种技术已经深入到我们的日常生活中。然而有研究指出指纹膜可以欺骗指纹识别系统,为了提升指纹识别的真实性和可靠度,通过光学相干层析(OCT)技术对手指的皮下指纹进行三维成像,发现皮下指纹信息与外部指纹信息一致,相比之下伪造的指纹膜成像结果仅有一层表面结构。因此我们认为相比现有传统的指纹检测,OCT作为一种指纹检测技术可以极大的增强指纹识别的安全性。

基于密度泛函理论的三聚氰胺结构及振动光谱研究

利用密度泛函(DFT)算法,对三聚氰胺分子的空间结构进行了优化;然后分别用MP2/6-31G和DFT/DGTIVP两种算法计算了它的拉曼光谱与红外光谱,给出光谱强度图;对比了两种算法的拉曼光谱图和其实验光谱图,结果显示了很好的一致性;给出了三聚氰胺分子中的各原子间键长,键角等空间结构参数;并对三聚氰胺分子在550～3 800cm-1区间的振动谱做了指认。上述工作将有助于食品中三聚氰胺含量测量技术的研究。

毛节缬草抗抑郁和抗肿瘤活性组分的研究

对毛节缬草乙醇渗漉提取的浓缩物和药材蒸馏获得的水提液中的活性组分进行了分析.分别加水混悬后,通过小鼠体内实验检测了抗抑郁活性组分;醇提浓缩物加水混悬后用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取、浓缩,各萃取组分通过MTT比色法测定了体外培养的Hella细胞、骨髓瘤细胞的增殖抑制率.实验结果表明:缬草水提取物具有抗抑郁的活性,缬草乙醇提取物乙酸乙酯萃取相、正丁醇萃取相及萃取后水相对细胞增殖抑制作用均不明显;而提取物的氯仿萃取相抗肿瘤作用明显,且表现出一定的剂量相关性.

基于从头算起近似方法的乙硫醇结构及振动光谱研究

硫醇作为偶联分子,可以与纳米棒更紧密地结合在一起,起到表面修饰的作用。本文以乙硫醇（ethanethiol）为例,首先利用Hartree-Fock（HF）方法,对乙硫醇分子的空间结构进行了优化;然后分别用MP2/6-31G和密度泛函理论（DFT）两种算法计算了它的拉曼光谱与红外光谱,给出光谱强度图;对比了两种算法的拉曼光谱图和其实验光谱图,结果显示了很好的一致性;给了乙硫醇分子中的各原子间键长,键角等空间结构参数;并对乙硫醇分子在250~3500cm-1区间的振动谱做了指认。上述工作将有助乙硫醇作为金纳米棒（GNRs）的表面活性剂的研究。

基于高斯光束下的Cu2S量子点表面等离激元共振模拟研究

应用COMSOL Multiphysics4．3a模拟软件，结合Maxwell电磁场理论，首先理论推导高斯光束的产生原理，得出基于Kretschmann棱镜耦合系统下的Cu2S量子点溶液，模拟进行852nm稳态激光器的高斯光束照射时产生表面等离激元（SPR），改变量子点的基本属性以及改变入射光角度，模拟出在不同条件下Cu2S量子点产生SPR信号的情况，为Cu2S量子点在SPR传感方面的应用提供了理论依据和参考。

纳米结构二硫化钼的制备及其应用

二硫化钼是一种典型的过渡金属二元化合物,以其独特的化学、物理性能而备受关注。本文综述了纳米二硫化钼常见的多种形貌结构,包括富勒烯状、球状、花状、线、片、棒、管状等;概述了其常用的制备方法,包括:化学气相沉积法、高温硫化法、剥离法、电化学沉积法、水热及溶剂热法等;总结了纳米结构二硫化钼在润滑、催化、光电器件等领域的研究进展,最后展望了二硫化钼材料的研究前景。

镉掺杂氧化锌纳米花的制备及其光催化活性

以氯化锌、氯化镉、氢氧化钠为原料,采用水热法合成Cd掺杂纳米花状ZnO光催化剂,并通过该样品对罗丹明B水溶液的降解来研究其光催化活性。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、光致发光谱(PL)及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对材料物性进行表征。实验结果表明:当掺杂Cd2+时,样品形貌发生变化、粒径减小;掺杂Cd2+后的ZnO的吸收边和紫外峰对比于纯ZnO均发生红移,禁带宽度由3.24 eV减小到3.16 eV。通过光催化实验分析可知,掺杂后纳米ZnO光催化剂对罗丹明B水溶液的降解率有所提高,光照3 h其降解率高达98%,说明与纯ZnO相比,Cd掺杂ZnO纳米花具有更高的光催化活性。

TeO_2晶体旋光性对其分光特性的影响分析

TeO2是声光可调滤波器主要成像晶体,由于晶体本身在分光成像时会产生色差,漂移等问题,文中从基础理论出发,研究了TeO2晶体的旋光性对其作为声光可调滤波器时分光特性的影响,进而对其基本参数作了优化。首次对比分析了I.C.Chang理论体系与P.A.Gass修正理论体系,通过对比分析方法,得出在红外波段,两种理论体系对于超声波频率协调关系的计算结果差异较大,作者认为是I.C.Chang理论忽略晶体旋光特性所引起,因此,以P.A.Gass理论作为基础的声光可调滤波器设计方法适用于红外波段,当入射光极角小于30°时,其旋光特性对分光性能的影响较小。通过对比分析可知,设计的入射光极角应小于54.7°,这样可以保持较高的声光优值和较低水平的超声波频率;在红外波段,设计的入射光极角应小于39.2°,两频率协调关系偏差Δf较小。

超快激光对涂有量子点玻璃表面的微构造

基于金属量子点的局域等离激元效应,提出一种新的固体介质表面微结构的制备方法。利用飞秒激光辐照涂有Cu2S量子点的K9玻璃,在其表面制备出了类似光栅结构的亚波长周期性条纹。当飞秒激光的中心波长为1300nm、脉宽为50fs、激光功率为230 mW时,玻璃表面的亚波长周期性条纹结构尺寸为34nm。通过模拟得到了附有Cu2S量子点玻璃表面的近场分布,模拟结果表明,出现这种周期性条纹结构是入射飞秒激光与量子点产生的等离激元场之间产生干涉引起的。该制备方法可以降低透明介质微构造的激光功率阈值,改善了透明基质表面的微纳结构加工工艺。

基于柔性衬底的ZnO葡萄糖酶电极制备及特性(英文)

通过水热法在长有ZnO籽晶层的柔性聚酰亚胺(PI)衬底上生长了整齐的ZnO纳米棒,ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等进行表征.通过静电吸附方式,将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在其表面.分别对GOx及修饰前后的ZnO纳米棒进行了紫外-可见光谱表征,发现修饰后存在ZnO的吸收峰和GOx的特征吸收峰,表明GOx固定在ZnO表面.通过对修饰样品进行傅里叶变换红外(FTIR)光谱测试发现了与GOx相关的吸收峰,这进一步表明GOx仍保持生物活性.最后在循环伏安曲线的测试中,这种在柔性衬底上制备的生物酶电极表现出非常灵敏的电流响应,为制备柔性葡萄糖生物传感器奠定了实验基础.

MoS2及其金属复合表面增强拉曼散射基底的发展及应用

表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)作为一种超灵敏的无标签分析技术,在分子检测领域得到了广泛的研究及发展,而增强机理的探究及灵敏度、均匀性、稳定性等性能的提升一直是研究人员面临的重要挑战.本文通过梳理SERS机理的国内外研究进展,综述了单一金属基底、二硫化钼(MoS2)基底及金属/MoS2复合基底的机理及研究现状和存在的问题等;总结介绍了二硫化钼基底及金属/二硫化钼复合基底制备方法的优缺点;概述了二硫化钼及其金属复合基底在食品检测、生物医学、环境污染监测等方面的应用研究进展;最后提出了SERS技术目前存在的不足并对其发展前景进行了展望.

异硫氰基-孔雀石绿的拉曼光谱计算及分析

异硫氰基-孔雀石绿（malachite green isothiocyanate,MGITC）是应用于细胞探测,生物组织成分分析和细胞成像等方面的拉曼探针分子。本文首先给出了MGITC分子的结构图,并用密度泛函（DFT）算法对其进行了空间结构优化;然后分别用Hartree-Fock（HF）和MP2两种算法基于STO-3G基组计算了它的拉曼光谱与红外光谱,给出光谱强度图;并对比了两种算法的拉曼光谱图和其实验光谱图,结果显示了很好的一致性;本文还给了MGITC分子中的各个原子键长,键角等空间结构参数;并对MGITC分子在550~4 200cm-1区间的振动谱做了指认。这些工作将促进MGITC作为探针分子在生物学领域的应用。

叶酸修饰的AgInS2量子点在体外癌细胞成像上的应用(英文)

成功制备出高品质的三元Ag In S2量子点。通过配体交换法将油溶性Ag In S2量子点转为水溶性量子点,通过d BSA修饰水溶性量子点形成配位体壳,使量子点具有更好的稳定性(4周)。从透射电子显微镜(TEM)观察到d BSA修饰后的量子点的粒径增加,分散性较好,并且在可见光区域有明显的光致发光。用叶酸对d BSA-MPA量子点进行修饰,并通过傅立叶变换红外光谱进行了验证。将得到的FA-d BSA-MPA纳米复合材料应用于能与叶酸受体特异性结合的乳腺癌细胞中,并在荧光倒置显微镜中检测到量子点成功对乳腺癌细胞进行了标记。与d BSA-MPA量子点相比,表面被叶酸修饰后的量子点与癌细胞的结合效率显著提高。

AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点的制备及表征

采用热注入法成功制备出三元AgInS2和四元Ag—Zn—In—S量子点，物性测试得到AgInS2量子点的发射峰为701nm，Ag—Zn—In—S量子点的发射峰593nm，即Ag-Zn-In—S量子点的发射峰相对于AgInS2量子点发生了蓝移，AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点都表现出了较长的荧光寿命，分别为169ns和162ns，结合生物组织光学窗口范围限制，相对Ag—Z—In—S，AgInS2量子点更适用于生物标记。

球状SiO2@ZnO核壳结构的制备及其光催化活性

使用Stober法水热反应制备球状SiO2@ZnO核壳结构，通过样品对罗丹明B水溶液的降解研究其光催化活性，使用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能量色散谱（EDS）、光致发光谱（PL）及紫外-可见分光光度计（UV—vis）等测试手段对材料物性进行表征，结果表明，SiO2表面包覆的ZnO层结晶良好，且不与SiO2核发生反应，表面致密、厚度均匀，保持了SiO2微球体的形貌特征；球状SiO2@ZnO核壳结构的吸收边和紫外发光峰位置相比于ZnO均发生红移，禁带宽度减小；通过光催化实验分析可知，球状SiO2@ZnO核壳结构光催化剂对罗丹明B水溶液的降解率有所提高，光照3h其降解率高达11％。