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利用碳点修饰的磁性纳米复合材料增强环境水样中苯并[a]芘的去除与检测
摘要： 近年来，磁性纳米颗粒（MNPs）在处理多种环境污染物方面已展现出显著效果。然而，受其自身理化性质影响，MNPs存在分散性和团聚性难题，限制了大规模应用。本研究通过简便方法制备了碳点/脂肪酸包覆的磁性纳米颗粒（CDs/C11-Fe3O4）。利用碳点的优势，通过减小MNPs粒径和表面改性可缓解这些限制。VSM、FT-IR、XPS和TEM等表征证实，CDs/C11-Fe3O4更高的吸附能力主要源于其更小的平均粒径（<8 nm，显著小于C11-Fe3O4的约13 nm）。CDs/C11-Fe3O4的吸附性能（76.23 ng mg?1）优于C11-Fe3O4纳米复合材料（59.89 ng mg?1）。BaP在两种纳米复合材料上的吸附过程均为放热反应，且符合准二级动力学模型。此外，CDs/C11-Fe3O4还成功应用于大体积水样中BaP的检测，符合中国环保标准，是极具前景的水体修复材料。
关键词： 磁性纳米复合材料、碳点、亲水性、吸附、苯并[a]芘
更新于2025-11-14 17:15:25
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通过开环易位聚合合成含酯基的高性能环烯烃聚合物（COPs）
摘要： 本研究通过高效的Grubbs第一代催化剂Ru(CHPh)(Cl)2(PCy3)2（Cy=环己基，G1）引发外型-1,4,4a,9,9a,10-六氢-9,10(1',2')-苯并-1,4-亚甲基蒽（HBM）与共聚单体（5-降冰片烯-2-基甲基乙酸酯（NMA）、5-降冰片烯-2-基甲基2-乙基己酸酯（NME）或5-降冰片烯-2-基甲基十二烷酸酯（NMD））的开环易位共聚反应，并对主链双键进行加氢处理，成功制备出具有高玻璃化转变温度、高透明度、优异力学性能和出色成膜能力的新型酯基功能化环烯烃聚合物（COPs）。采用核磁共振、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱和热重分析对完全氢化的共聚物进行了表征。差示扫描量热曲线显示，玻璃化转变温度（Tg）随共聚单体含量增加呈线性下降，该特性可通过调节HBM与共聚单体的投料比轻松控制。静态水接触角测试表明，通过改变共聚单体掺入比例还可调控聚合物的亲水性。此外，研究还考察了共聚物的力学性能。
关键词： 尺寸稳定性、光学材料、环烯烃聚合物（COPs）、开环易位聚合（ROMP）、亲水性
更新于2025-09-23 15:22:29
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溅射锐钛矿相TiO?薄膜的接触角弛豫与长效亲水性：基于新型定量XPS分析研究
摘要： 二氧化钛表面的接触角弛豫是一个必须理解的重要问题，尤其是其在黑暗条件下长期保持亲水性的特性。通过定量XPS分析，我们观测了溅射制备的锐钛矿相TiO?薄膜在大气环境中长达约22天的弛豫过程。研究发现晶格氧峰上方约2.57 eV处存在一个新峰，该峰归属于供体-受体复合物中的H?O分子。这种供体-受体复合物正是实现长效亲水性的关键因素，我们据此建立了理论模型。实验表明表面偶然碳污染并非接触角弛豫的主因：当供体-受体复合物含量较低（IDAC/Ibulk ≤ ~5%）时，样品接触角会随时间发生弛豫；而高密度复合物样品（IDAC/Ibulk ≥ ~10%）在22天内始终保持优异亲水性（接触角 ≤ 20°）。当碱性Ti-OH与酸性OH桥的比例较高（ITi?OH/Ibridge ≥ 1）时，会形成更多供体-受体复合物（IDAC/Ibulk ≥ ~10%）。因此，碱性Ti-OH通过与H?O形成强静电供体-受体复合物实现长效亲水。事实上，通过高密度氧等离子体处理可在TiO?表面生成足量Ti-OH基团及供体-受体复合物中的H?O分子，从而获得长效亲水特性。接触角弛豫本质上源于黑暗环境中水分子与TiO?表面的相互作用，其程度取决于静电供体-受体复合物的数量。本研究通过将理论分析与实际环境中的TiO?表面接触角实验数据相关联，首次揭示了该弛豫机制，为相关研究提供了新视角。
关键词： 亲水性、溅射、等离子体处理、接触角弛豫、X射线光电子能谱分析、给体-受体复合物、二氧化钛薄膜
更新于2025-09-23 15:22:29
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相控增强纳米晶氧化钨薄膜的亲水性与机械韧性及其能源相关应用
摘要： 我们报道了通过相位控制增强纳米结构WO3薄膜亲水性和机械性能的研究成果，该材料适用于能源相关领域。采用反应磁控溅射沉积法，在固定氧分压约4毫托条件下，于硅(100)衬底上通过改变沉积温度(Ts=25-500°C)制备纳米结构WO3薄膜。大量表征表明：基础的表面/界面结构-相位-亲水性-机械性能关联规律，使得纳米晶WO3薄膜能适配各类技术应用需求。晶体结构、表面/界面形貌及微观结构表征显示，沉积工艺条件会引发相变和表面/界面质量变化，进而控制WO3薄膜的亲水性和力学行为。经精细调控的工艺条件会诱导非晶态向晶体结构的转变（经历非晶→单斜→四方相过程），同时伴随表面粗糙度和晶粒尺寸的变化。纳米压痕力学测试揭示：WO3薄膜的硬度(H)、弹性模量(E)及划痕参数等力学响应对其相态和微观结构演变高度敏感。结晶为单斜相的纳米结构WO3薄膜展现出优于非晶相或四方相WO3薄膜的力学性能。当沉积温度Ts=400°C时，获得最大硬度值(~38GPa)和弹性模量值(~320GPa)。相变序列与表面/界面结构的协同作用显著影响接触角数值——随着WO3薄膜相态、微观结构及表面/界面质量的改变，接触角从70°急剧降至近5°。这种直接的结构-相态-微观结构-亲水性-机械性能关联表明：通过调控沉积条件和纳米尺度的相态控制，可实现WO3薄膜在光电解、光催化及能源相关应用中的性能优化。
关键词： 三氧化钨薄膜、亲水性、相变、纳米结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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纳米复合涂层是光伏面板自维护的关键吗：一项实验评估
摘要： 本文展示了防污纳米涂层对光伏组件串发电量的影响。通过对比同一光伏电站中两条组件串的发电量来评估涂层效果：其中一条仅进行清洁处理，另一条在监测前经过清洁并施加了该涂层。该光伏电站位于意大利北部的摩德纳。首次为期九天的监测显示，处理后光伏阵列的发电量提升了约1.82%，且晴天时的增益幅度高于阴天。五个月后进行的第二次等时长监测表明，由于涂层老化（制造商保证期为一年），发电增益从1.82%降至0.69%。技术经济分析显示，目前每平方米面板年经济效益为0.43欧元，而处理成本约为每平方米1欧元。但大规模推广可降低生产成本，从而提升该涂层的普及可行性。
关键词： 亲水性、抗静电、光伏、光学损耗、光催化剂
更新于2025-09-24 05:29:25
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通过激光表面纹理化制备具有增强抗菌性能的分层微/介孔铜结构
摘要： 铜（Cu）及其合金经证实可在直接接触时杀灭多种多重耐药微生物。本研究展示了一种简便的一步激光纹理化（LT）工艺，通过同步选择性调控激光纹理化铜（LT-Cu）的表面形貌与化学性质，有效增强其杀菌性能。采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）和拉曼光谱分析表面形貌及元素组成，通过Barrett-Joyner-Halenda（BJH）法和Brunauer-Emmett-Teller（BET）法测定LT-Cu的比表面积与孔径分布。结果显示该工艺直接形成了具有更高表面氧化层（Cu?O和CuO）的中孔结构，赋予LT-Cu表面高度稳定的超亲水特性。通过标准接触杀菌实验测试LT-Cu对不同浓度致病菌株的抗菌性能：包括铜绿假单胞菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA USA300）（10? CFU/mL?1），以及大肠杆菌和金黄色葡萄球菌（10? CFU/mL?1）。分析表明LT-Cu完全杀灭相应菌株分别需要40、90、60和120分钟，且暴露后能立即造成细菌细胞膜损伤。此外，通过乳腺基质成纤维细胞和T4-2细胞的体外免疫染色实验评估了LT-Cu的生物相容性。
关键词： 激光纹理化、铜、亲水性、抗菌、接触杀菌、氧化铜
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019 SBFoton国际光学与光子学会议（SBFoton IOPC）- 巴西圣保罗（2019年10月7日-2019年10月9日）] 2019 SBFoton国际光学与光子学会议（SBFoton IOPC）- 飞秒激光微加工控制表面润湿性
摘要： 过去十年间，飞秒激光改性聚合物材料表面因其能调控材料特性并产生技术应用而备受关注。本研究报道了利用飞秒激光脉冲对偶氮聚合物进行微加工以实现表面润湿性控制的研究。通过合理设计聚合物表面结构图案，我们成功提升了材料表面的亲水性，使水接触角降低了约20度。
关键词： 激光烧蚀、亲水性、飞秒微加工、偶氮聚合物
更新于2025-09-16 10:30:52
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使用感应耦合等离子体的TiO2纳米棒非水合成法
摘要： 二氧化钛（TiO?）纳米棒因其优异的物理、化学和光学性能，被广泛应用于自清洁表面、光催化光刻及污染物控制等领域。传统TiO?纳米棒合成方法大多工艺繁琐、成本高昂且能耗巨大。本研究利用具有强化学反应活性与高温特性的感应耦合等离子体（ICP），在钛合金（TC4）上快速合成了兼具优良光学、电化学及亲水性能的TiO?纳米棒。XRD图谱与SEM图像证实：仅需单次800W功率ICP辐照，TC4即可转化为金红石相TiO?纳米棒，延长处理时间会促使纳米棒纵向生长。TEM测试进一步确认了TiO?纳米棒发育良好的单晶特性。为揭示生长机制，采用三种基底（电化学抛光TC4、电化学抛光TA2及阳极氧化TC4）进行纳米棒制备实验，但仅在含β相Ti的电化学抛光TC4基底上形成了形貌良好的纳米棒——该相能有效抑制晶粒间热传导。此外，经UV-Vis吸收光谱、电化学测试及静态水接触角测定表明，ICP法合成的TiO?纳米棒具有卓越的光学、电化学及亲水性能。
关键词： 电感耦合等离子体、亲水性、光学性能、二氧化钛纳米棒、热氧化
更新于2025-09-12 10:27:22
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光激活种植体：一项关于不同愈合期抗移除扭矩的三盲、分口、随机对照临床试验
摘要： 目的：亲水性种植体表面能促进牙种植体更快骨结合并提高骨-种植体接触率（BIC）。动物和体外研究证实紫外线（UV）照射可使钛种植体恢复亲水性，但其临床意义尚不明确。本研究随机对照试验旨在评估不同时间点处理表面种植体（试验组）与原始表面种植体（对照组）的拆卸扭矩（RT）。原假设认为特定时间点两组种植体的拆卸力无差异。 材料与方法：将180例部分缺牙患者随机分为6组。单阶段手术中每位患者植入1颗试验组和1颗对照组种植体（共180颗/组），均冠方植入。试验种植体在植入前接受UV表面处理以减少碳含量并增强亲水性和润湿性。使用扭矩测量仪记录两组种植体在植入时（T1）、愈合1周（第1组）、2周（第2组）、3周（第3组）、4周（第4组）、6周（第5组）和8周（第6组）时的最大RT值，随后将种植体复位继续愈合。 结果：无种植体脱落。年龄、性别、吸烟、种植体位置和骨质量因无统计学显著性被排除混杂因素。T2时试验组RT值显著高于对照组（第2、3、4、6组p<0.05）。 结论：数据支持拒绝原假设。临床意义在于钛种植体表面光活化处理比未处理种植体具有更高抗RT阻力，表明其能改善愈合效果和种植体稳定性，尤其在早期愈合阶段。
关键词： 骨与种植体接触率，光活化种植体，移除扭矩，亲水性，愈合间隔期
更新于2025-09-11 14:15:04
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材料科学与工程参考模块 || 自清洁玻璃
摘要： 本文阐述了基于二氧化钛的自清洁玻璃涂层的关键技术和科学特性，同时详细介绍了该涂层的制备工艺及其兼具亲水性与光活性的双重自清洁功能机制。
关键词： 二氧化钛、玻璃、亲水性、光催化活性、自清洁
更新于2025-09-10 09:29:36