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用于降低界面张力和改变储层润湿性以提高采收率(EOR)的量子点复合材料
摘要: 纳米颗粒稳定的乳液在提高石油采收率方面比传统由胶体颗粒和不同表面活性剂稳定的乳液更具吸引力和实用性,因其具有在恶劣条件下稳定性高、纳米颗粒尺寸小使其在储层中长距离运移且滞留量低等优势与特性。通常仅能开采出原始地质储量(OIP)的三分之一,三分之二的油会滞留在储层岩石中,因此应采用合适的化学提高石油采收率(C - EOR)方法。本研究提出了一种新颖、经济且具有商业可行性的方法,用于合成氮掺杂石墨烯量子点(N - GQDs)/二硫化钼量子点(MQDs)纳米杂化物,以制备不同百分比的纳米乳液,该纳米乳液可显著降低界面张力,从而可用于提高石油采收率(EOR)应用。以三氧化钼材料作为MQDs的基础,通过在氮气氛围下用丁基锂剥离二硫化钼纳米颗粒来合成MQDs。通过柠檬酸和尿素材料采用水热法合成N - GQDs。通过简单的溶胶 - 凝胶法反应5小时制备GQDs/MQDs。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT - IR)、紫外 - 可见吸收光谱、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)图谱与元素分布、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和差示扫描量热法(DSC)对合成材料进行表征。然后,使用两种不同的阳离子和阴离子表面活性剂制备乳液,并在接近储层环境的条件下研究乳液液滴的稳定性和形貌。结果表明,在实验室模拟储层条件下,阳离子表面活性剂中10%的GQDs/MQDs和阴离子表面活性剂中50%的GQDs/MQDs具有良好的稳定性,且乳液液滴非常小且均匀。界面张力(IFT)测量显示提高了约70%,这表明这些纳米杂化物降低表面张力的能力比以往的纳米杂化物更强。接触角值显示这些纳米杂化物能将储层岩石的润湿性从油湿转变为水湿,从而在有这些纳米杂化物层存在的情况下,可轻松提取岩石孔隙区域中的滞留油。此外,根据纳米杂化物密度和粘度变化的结果,这些并非限制因素,分别仅观察到密度和粘度约1%的增加。岩心驱替试验显示,在极低的纳米流体浓度(0.01 wt%)下具有较高的石油采收效率(22%)。
关键词: 二硫化钼量子点、石墨烯量子点、纳米杂化乳液、提高石油采收率(EOR)、量子点杂化物、岩石储层润湿性改变
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于内滤效应的L-胱氨酸连接BODIPY吸附单层MoS2量子点用于生物硫醇比率荧光传感
摘要: 本研究制备了一种由单层MoS2量子点(M-MoS2 QDs)和L-半胱氨酸连接的硼二吡咯亚甲基(L-Cys-BODIPY)分子组成的双发射探针,用于生物硫醇的比率传感、含硫产物相关酶反应检测,以及HeLa细胞中谷胱甘肽(GSH)相关反应的比率成像。通过透射电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱将L-Cys-BODIPY吸附的M-MoS2 QDs(命名为BODIPY-M-MoS2 QDs)与M-MoS2 QDs进行对比,证实了其形成过程。BODIPY-M-MoS2 QDs表现出双发射带、优异的生物相容性和良好的抗光漂白性。研究发现,吸附的L-Cys-BODIPY分子几乎不会猝灭M-MoS2 QDs的荧光,同时它们会因BODIPY骨架间的π-π堆积而自猝灭。生物硫醇的存在促使弱荧光的L-Cys-BODIPY还原为强荧光的L-半胱氨酸结合型BODIPY。由于游离的L-半胱氨酸结合型BODIPY具有比L-Cys-BODIPY高得多的摩尔吸光系数,它作为有效内滤器吸收激发光,进而猝灭M-MoS2 QDs的荧光。L-半胱氨酸结合型BODIPY的出现几乎不影响M-MoS2 QDs的荧光寿命,证实了其对M-MoS2 QDs荧光的滤光效应。该探针不仅对1-10 mM GSH、1-10 μM半胱氨酸和1-10 μM同型半胱氨酸呈现线性比率响应,还能显著检测1-900单位L-1 S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)水解酶与SAH反应以及1-850单位L-1 GSH还原酶与二硫键GSH反应产生的含硫产物。此外,该探针适用于非处理和药物处理的HeLa细胞内GSH水平的比率成像。
关键词: 比率成像、BODIPY、生物硫醇、比率传感器、二硫化钼量子点、酶促反应
更新于2025-09-23 15:21:01
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二硫化钼量子点诱导的小胶质细胞毒性中自噬调控协调了焦亡性细胞死亡
摘要: 二硫化钼量子点(MoS2 QDs)是一类新兴的二维原子层状过渡金属硫族化合物(TMDs)纳米结构,其横向尺寸仅几纳米,在多种神经系统疾病的诊疗应用中展现出作为多功能平台的巨大潜力。然而,MoS2 QDs对小胶质细胞的影响尚不明确。本研究发现,MoS2 QDs暴露会触发小胶质细胞NLRP3炎症小体激活——表现为caspase-1前体裂解为活性形式及下游促炎细胞因子释放增加,最终通过caspase-1依赖的焦亡途径导致细胞死亡。我们还发现MoS2 QDs可激活自噬,而特异性抑制剂抑制自噬会加剧MoS2 QDs诱导的焦亡。此外,MoS2 QDs能刺激BV-2细胞产生线粒体源性活性氧(mtROS)。但ROS清除剂可减弱MoS2 QDs介导的小胶质细胞NLRP3炎症小体激活和焦亡性死亡。本研究揭示了焦亡是小胶质细胞暴露于MoS2 QDs后的细胞反应,为理解MoS2 QDs的神经毒性提供了新见解,有助于神经科学领域功能化MoS2 QDs的合理设计与应用。
关键词: 小胶质细胞、自噬、神经毒性、二硫化钼量子点、焦亡
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于二硫化钼量子点的比率荧光策略用于肾上腺素和抗坏血酸的灵敏检测
摘要: 本文基于二硫化钼量子点(MQDs)与聚乙烯亚胺(PEI)水溶液中肾上腺素(EP)的荧光氧化聚合产物(PEP-PEI)之间的荧光共振能量转移(FRET),建立了一种检测肾上腺素(EP)和抗坏血酸(AA)的新型灵敏比率荧光策略。PEP-PEI的持续形成会导致MQDs在414 nm处的荧光猝灭,同时PEP-PEI在522 nm处的荧光逐渐增强。由于AA具有强还原性,其引入会抑制EP的氧化聚合过程,从而引起MQDs在414 nm处荧光恢复和PEP-PEI在522 nm处荧光减弱。因此,通过测量522 nm与414 nm处荧光强度的比值可实现对EP和AA的监测。在0.2-40 mM和0.5-40 mM范围内分别获得了I522/I414与EP及AA浓度的良好线性校准关系,检测限分别为EP 0.05 mM和AA 0.2 mM。此外,这种具有高灵敏度和选择性的比率荧光方法成功应用于人尿样中EP和人血清样中AA的测定,并获得了满意结果。
关键词: 肾上腺素、聚乙烯亚胺、抗坏血酸、二硫化钼量子点、比率荧光
更新于2025-09-19 17:13:59
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由结构工程化量子点构成的先进电极材料,用于高性能非对称微型超级电容器
摘要: 微超级电容器(MSCs)作为一类新型储能器件因其独特优势备受关注。然而其工作电压窄、频率响应慢及能量密度较低等问题仍待突破。通过多维度创新设计提升其电化学性能仍是重大挑战。本研究采用表面与结构工程策略:将二维材料尺寸缩减至量子点尺度、掺杂杂原子、构建更多结构缺陷并引入丰富官能团以调控其理化性质。所得氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)与二硫化钼量子点(MoS2-QDs)分别作为负极和正极材料展现出优异电化学性能。重要的是,由此构建的N-GQDs//MoS2-QDs非对称微超级电容器器件具有高达1.5 V的工作电压(远超多数已报道MSCs)、超快频率响应(时间常数仅0.087 ms)、高能量密度0.55 mWh cm?3及优异循环稳定性。该工作不仅为高性能MSCs设计提供了新思路,对基于量子点材料的其他储能转换器件也具有重要应用价值。
关键词: 超级电容器、电极材料、工程学、二硫化钼量子点、氮掺杂石墨烯量子点
更新于2025-09-16 10:30:52
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二硫化钼量子点修饰的黑钛(Ti3?)-二氧化钛(TiO?)/氮化碳(g-C?N?)中空纳米球异质结用于增强光催化产氢
摘要: 通过连续化学模板沉积与雕刻-还原工艺合成了二硫化钼量子点(QDs)修饰的黑钛3+–二氧化钛/氮化碳中空纳米球异质结。结构表征结果表明成功制备了Ti3+–TiO2/g-C3N4/MoS2 QDs中空纳米球异质结。该B-TiO2/g-C3N4/MoS2 QDs的光催化产氢反应(HER)速率(约1524.37 μmol g?1 h?1)较普通TiO2提升了约33倍。研究进一步探究了光催化过程及产氢增强机制,电化学测试证实其源于MoS2 QDs的产氢活性位点、Ti3+–TiO2中的Ti3+/氧空位离子以及中空纳米球异质结的协同作用。
关键词: 二硫化钼量子点、光催化产氢、异质结、黑钛三价钛氧化物(Ti3?-TiO?)
更新于2025-09-11 14:15:04