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天然橡胶基体中的光降解性MEH - PPV:迈向用于实时光剂量测量的生物相容性比色薄膜
摘要: 本文报道了一种将光降解聚合物发光体——聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯]-OC10C6-PPV(MEH-PPV)掺入惰性天然橡胶(巴西橡胶树-Hevea brasiliensis)-C5H8(NR)基质中的创新策略,用于监测和记录光疗患者(尤其是新生儿黄疸治疗)所接受的辐射剂量。通过模拟实际光疗条件的时间趋势荧光光谱研究,表征了MEH-PPV/NR发光体系在光降解过程中的荧光变化,并利用颜色与剂量的关联性确定了该彩色薄膜剂量计的剂量响应关系。研究还对光解前后的OC10C6-PPV/C5H8提取物进行了细胞毒性测试(CHO-K1细胞系)。实验结果表明,这种光降解聚合物/天然橡胶复合材料有望作为生物相容性皮肤贴片,通过监测光照暴露情况来改善光疗、光动力疗法、激光治疗及放射治疗中的患者护理。
关键词: 医疗设备、剂量计、可打印设备、光氧化、有机设备、半导体聚合物、放射肿瘤学
更新于2025-11-14 15:18:02
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氧空位参与的高效载流子利用促进光催化偶联反应
摘要: 缺陷能显著优化氧化物材料的光捕获能力与电子结构。然而,在温和条件下实现缺陷工程策略仍具挑战性。同时,在耦合体系中协同利用光生空穴(h+)和电子(e?)促进光氧化与光还原的报道更为罕见。我们首次揭示了一种氧空位介导的光催化策略:通过电子与空穴的充分利用,实现硝基苯还原与苯甲醇氧化的耦合反应。二氧化钛表面原位生成的氧空位(OVs)大幅扩展可见光吸收范围,并促进光生电子传输以实现高效光催化。实验与理论结果表明,TiO2表面的化学吸附降低了苯甲醇的氧化电位并使其最高占据分子轨道(HOMO)上移,从而推动苯甲醇向苯甲醛的氧化转化。原位生成的氧空位还充当桥梁,促使光生电子定向迁移至硝基苯。该工作为利用反应物与催化剂间的化学吸附作用,实现协同光催化的缺陷工程策略提供了新视角。
关键词: 光催化、光还原、表面络合、氧空位、光氧化
更新于2025-11-14 14:48:53
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用于可见光光氧化还原C-C键断裂和脱氢催化的疏水性金属卤化物钙钛矿
摘要: 通过将长烷基链的1-十六烷基铵(HDA)插入无机层间,我们制备了二维铅锡卤化物钙钛矿。这些钙钛矿材料表现出可见光吸收、窄带光致发光及纳秒级光激发寿命特性?;谄涫杷约霸诔笔掌械奈榷ㄐ?,我们以(HDA)2PbI4或(HDA)2SnI4作为光氧化还原催化剂,将其应用于吲哚啉酸的脱羧和脱氢反应——前者实现了定量转化与高产率。本研究凸显了金属卤化物钙钛矿的另一项创新应用。
关键词: 光催化、二维金属卤化物钙钛矿、脱羧反应、光氧化、疏水性钙钛矿
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于可见光光氧化还原C-C键断裂和脱氢催化的疏水性金属卤化物钙钛矿
摘要: 通过将长烷基链的1-十六烷基铵(HDA)插入无机层间,我们制备了二维铅锡卤化物钙钛矿。这些钙钛矿材料表现出可见光吸收、窄带光致发光及纳秒级光激发寿命特性?;谄涫杷约霸诔笔掌械奈榷ㄐ裕颐墙渥魑庋趸乖呋劣τ糜谶胚徇岬耐阳群屯亚夥从Α?HDA)2PbI4或(HDA)2SnI4为催化剂时,前者实现了定量转化与高产率。本研究凸显了金属卤化物钙钛矿的另一项创新应用。
关键词: 光催化、二维金属卤化物钙钛矿、脱羧反应、光氧化、疏水性钙钛矿
更新于2025-09-23 15:22:29
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甲醇和乙醛在铂修饰板钛矿型TiO?纳米棒上的热反应与光催化反应
摘要: 研究了添加铂对单分散板钛矿相二氧化钛(B-TiO2)纳米棒(NRs)催化及光催化活性的影响。通过溶液光沉积法在纳米棒表面负载铂,并采用XPS、STEM和LEIS技术对铂修饰纳米棒进行表征。随后利用超高真空(UHV)条件下的程序升温脱附(TPD)技术评估其热催化与光催化活性。研究发现:铂主要作为热反应的位点阻滞剂发挥作用,同时会作为光生电子-空穴对的复合中心抑制光催化活性;但经氧气预处理后,铂修饰纳米棒表现出增强的光活性,表明吸附氧通过与B-TiO2导带光生电子反应,在铂表面沉积物上生成稳定的超氧物种,从而阻止电子-空穴复合。这些结果清晰揭示了金属沉积物(如铂)以及金属表面吸附物种如何改变氧化物表面的载流子动力学行为。
关键词: 板钛矿、乙醛、光氧化、二氧化钛、程序升温脱附、超高真空、甲醇、铂
更新于2025-09-23 15:21:21
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使用高强度365纳米发光二极管诱导核黄素对色氨酸的I型光氧化反应
摘要: 采用高浓度色氨酸(Trp)和核黄素(RF),在氮气、20%及100%氧气环境下使用高强度365纳米发光二极管(LED)光源,研究了核黄素敏化色氨酸光氧化的机制。在氮气环境中,色氨酸二聚化是主要途径(尽管产率较低,DφTrp=5.9×10?3),这可能是由于RF●?与Trp(H)●?之间发生大量反向电子转移反应所致。氧气的存在降低了这种反向电子转移反应的程度以及色氨酸二聚化的程度。这种差异归因于O?●?(通过RF●?向O?的电子转移生成)的形成,其迅速与Trp●反应,导致母体氨基酸大量消耗并形成过氧化物及多种其他氧化产物(N-甲酰犬尿氨酸、醇类、二醇类等,通过LC-MS检测到)。因此,由这种高强度365纳米光源诱导的色氨酸光氧化I型机制的第一步似乎是氨基酸与3RF之间的电子转移反应,而氧气的存在通过O?●?的形成调节了后续反应及产物的生成。这些数据具有潜在的生物学意义,因为已有提议将LED系统和基于RF的治疗方法用于治疗病理性近视和角膜炎。
关键词: 1型/2型机制、二聚体、发光二极管、N-甲酰犬尿氨酸、三聚体、核黄素、光氧化、电子转移、光漂白、色氨酸、三重激发态
更新于2025-09-23 15:21:21
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纳米结构Al0.2Y1.8O3半导体辅助增强PVOH的坚固性
摘要: 通过使用纳米结构Al0.2Y1.8O3半导体,显著提升了聚乙烯醇(PVOH)薄膜的耐紫外性能。通过表面形貌、光学和力学表征,确定了短波长紫外辐射对材料物理力学及光电行为的影响;而PVOH/Al0.2Y1.8O3纳米复合薄膜的光稳定性增强则通过光学与力学研究得以验证。紫外辐照后,PVOH/Al0.2Y1.8O3薄膜的光学透过率、荧光发射、拉伸行为及接触角特性基本保持不变,而原始PVOH在紫外固化后出现显著的物理力学与光学性能劣化。Al0.2Y1.8O3增强型PVOH纳米复合材料通过纳米填料辅助能量耗散机制与光子下转换效应协同抑制紫外诱导的光氧化劣化,从而获得优异的抗紫外老化性能。
关键词: 纳米复合材料,聚乙烯醇,紫外老化,光氧化,光激发
更新于2025-09-24 01:13:05
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溶液相处理PbS量子点薄膜及太阳能电池的空气暴露氧化与光氧化
摘要: 本文研究了PbS量子点(QD)薄膜及太阳能电池的空气暴露氧化机制。作为一种新颖有效的方法,通过单步沉积法制备了经不同配体处理的胶体QD薄膜,所用配体包括丁胺(BA)、巯基丙酸(MPA)、四丁基碘化铵(TBAI)、甲基碘化铵(MAI)以及甲基铵铅三碘化物(MAPbI3,钙钛矿)。光致发光(PL)测试评估了不同表面处理PbS QD在胶体-薄膜转化过程及空气暴露期间的稳定性。PL光谱的蓝移和猝灭现象表明QD薄膜在初期空气暴露时发生快速氧化,但经有机MPA及所有无机配体处理的QD薄膜氧化速率显著降低。X射线光电子能谱(XPS)研究表明,薄膜氧化伴随PbS QD(100)晶面上PbSO3和PbSO4化合物的形成。虽然MAPbI3处理使QD在空气中完全钝化,但钙钛矿壳层部分氧化为PbO和PbCO3化合物。此外,TBAI和MAPbI3处理的QD薄膜在初期空气暴露时出现PL增强现象,这源于其强表面钝化作用以及光电增强机制。最终通过单步沉积溶液法处理的PbS QD墨水制备了p-n和p-i-n结构太阳能电池。其中无机表面处理不仅提高了电池的功率转换效率(PCE),还使器件在空气环境中具有高稳定性(空气中存放500小时后PCE损失低于1%)。
关键词: 硫化铅量子点、太阳能电池、配体、光氧化、薄膜、空气稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种快速光激活底物显色检测平台实现的比色聚合酶链式反应
摘要: 将核酸检测(NATs)微型化为便携、廉价的检测平台有助于即时检验(POC)场景中的疾病诊断。比色信号是便携式NATs的理想读数方式,开发简单、定量且多功能的颜色读数仍具有重要需求?;诖?,我们报道了一种快速光激活显色聚合酶链式反应(FLASH PCR),该技术利用DNA嵌入染料(DIDs)实现核酸的比色检测与定量。FLASH系统基于我们的发现:DID-DNA嵌入作用可通过光诱导产生单线态氧,促进显色底物的快速光氧化?;诖嗽?,我们成功将基于DID的荧光PCR检测转化为比色FLASH PCR。为验证FLASH PCR在POC诊断中的实用性,我们还制备了两种读数平台——便携式电子FLASH读数仪和纸基FLASH试纸条。使用FLASH读数仪可检测低至60拷贝的DNA标准品,其检测限(LOD)与商用定量PCR相当。FLASH试纸条进一步通过将比色信号转化为距离的视觉测量实现免读数仪的PCR扩增产物检测。最后,通过检测/定量多种临床及生物样本中的核酸标志物,证实了FLASH PCR的实际应用价值。
关键词: 闪光,单线态氧,光氧化,DNA嵌入染料,比色法,核酸检测,纸基试纸条,即时检测,便携式电子读数器,聚合酶链式反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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供体聚合物和PC<sub>70</sub>BM有意光氧化对太阳能电池性能的影响
摘要: 供体聚合物与PC70BM光氧化对太阳能电池性能的影响。短寿命是通过非理想封装层阻碍低成本有机光伏技术广泛应用的主要因素,而封装层劣化是聚合物/富勒烯基太阳能电池的已知降解原因。为深入理解该性能退化机制,我们研究了光活性层在空气环境中经模拟阳光(AM1.5)定向照射对电池性能及分子半导体材料的影响。将电子供体聚合物聚[2,3-双(3-辛氧基苯基)喹喔啉-5,8-二基-alt-噻吩-2,5-二基](TQ1)与电子受体富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C70-丁酸甲酯(PC70BM)的共混无阴极薄膜置于空气中接受模拟光照。傅里叶变换红外光谱显示共混膜及原始聚合物/富勒烯膜中均形成了羰基光氧化产物。采用光氧化活性层制备的太阳能电池随照射时间延长呈现持续恶化的电学性能(短路电流、开路电压及填充因子降低)。二极管理想因子增大表明陷阱辅助复合在照射后阻碍器件运行。外量子效率在全光子能量范围内随照射时间急剧下降,而共混膜的紫外-可见吸收光谱仅显示轻微光致漂白现象。这证明太阳能电池性能的光致退化不仅非主要源于吸光损失,电荷传输与收集过程同样受阻。其机理在于PC70BM的光氧化导致其共轭笼结构键断裂(PC70BM膜C1s-NEXAFS谱中p*强度降低证实),这种未占据态退化将阻碍光生电子向电极传输。表面光电压谱直接证实PC70BM膜经2小时照射后表面形成带隙态,导致PC70BM/空气界面能带向上弯曲。这些现象表明:当TQ1:PC70BM太阳能电池光活性层在空气中定向受光时,PC70BM的光氧化很可能是观测到性能退化的主要原因。
关键词: 聚合物/富勒烯太阳能电池、光氧化、有机光伏、PC70BM、降解、陷阱辅助复合、电荷传输、TQ1
更新于2025-09-19 17:13:59