- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
功能化氧化硅纳米片：针对相对湿度增强灵敏度的定制化设计
摘要： 采用完全氧化的二维（2D）硅纳米片（SiNSs）为二维硅基材料在纳米电子学领域的应用提供了新思路。致密堆叠且高孔隙率的氧化硅纳米片（OSiNSs）作为湿度检测的敏感层，其因氧化产生的多孔结构及二维表面亲水基团功能化潜力，使该复合材料对相对湿度（RH）展现出极佳灵敏度。本研究通过功能化精确调控了SiNSs的传感特性：当SiNS-MAA（甲基丙烯酸修饰的SiNSs）沉积于叉指电极后，在20-85%RH范围内电容值翻倍——该数值是在环境条件下SiNS-MAA完全氧化后获得的，其灵敏度远超现有聚合物湿度传感器。相反，疏水性叔丁基丙烯酸（tBMA）功能化则消除了响应特性。实验证明，SiNSs的特异性功能化为实现RH灵敏检测提供了可靠途径。基于功能调控的类似策略可用于提升传感器阵列选择性，例如通过进一步修饰纳米材料表面官能团或连接对不同环境条件敏感的分子，这些功能分子还可用于后续（生物）分子固定化，从而形成针对基底和气体的敏感识别基团。但传感器技术面临的核心挑战在于开发高选择性方案——即能区分不同蒸汽种类的传感系统。本策略为解决现代纳米材料技术中的这一难题提供了具有前景的新途径。
关键词： 二维材料、多孔硅、功能化、硅纳米片、混合系统、含水量
更新于2025-11-21 11:20:48
-
一种具有预设计功能化配体的发光金属有机框架，作为Fe3?离子的高效荧光传感器
摘要： 金属有机框架是一类极具吸引力的荧光传感材料。本研究报道了荧光性锌基胺/嗪功能化MOF材料TMU-17-NH2（[Zn(NH2-BDC)(4-bpdb)]·2DMF；NH2-BDC=氨基-1,4-苯二甲酸，4-bpdb=1,4-双(4-吡啶基)-2,3-二氮杂-2,3-丁二烯）对DMF溶液中Fe3+的高选择性、高灵敏度检测。该材料能在<1分钟内快速识别Fe3+离子，检测限低至0.7 μM（40 ppb），当Fe3+浓度达到10-3 M时其荧光完全猝灭。荧光滴定实验表明，在低浓度Fe3+溶液中静态猝灭常数高于41000 M-1。检测Fe3+时未受到250 μM As3+、Cd2+、Zn2+、Co3+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+和Al3+的干扰。这种高效荧光猝灭效应源于MOF中Fe3+离子与氨基功能化配体之间的光诱导电子转移。此外，TMU-17-NH2中4-bpdb配体引入的嗪N供体通过向Fe3+离子提供孤对电子，显著增强了检测能力。再生后的TMU-17-NH2仍对Fe3+离子保持高选择性，表明该功能化材料是选择性检测Fe3+离子的理想发光探针。
关键词： 金属有机框架、传感、荧光、功能化、Fe3?
更新于2025-11-19 16:46:39
-
基于有机硅聚合物的功能化纳米复合材料在器件封装中的未来应用前景：简要综述
摘要： 有机电子器件（如导电聚合物和/或钙钛矿基太阳能电池）具有广阔的发展前景，但在潮湿和氧气环境中极不稳定。采用合适的封装材料?；ふ庑┢骷馐苡泻ζ迩质矗匝映て涫褂檬倜凉刂匾?。浸渍功能性纳米填料/吸湿剂或吸氧剂的"硅酮聚合物"，可潜在应用于对灵敏有机器件的封装——这类应用对材料的柔韧性、热稳定性、透明性及低透湿性等综合性能具有关键要求。适宜的填料还能增强硅酮聚合物的热机械性能，这对密封应用同样重要。 硅酮聚合物因其宽温域柔韧性、回弹性、透明性、优异热稳定性、抗老化及抗日光降解等特性，在电子、机械和生物工业中应用广泛。该聚合物还能形成保形涂层，兼具防潮性和化学惰性。本微型综述重点讨论了为有机器件封装开发的硅酮基功能化复合材料，并简要展望了基于硅酮聚合物的新型功能化纳米复合材料的制备方向。
关键词： 纳米复合材料、固化、有机器件、功能化、硅聚合物
更新于2025-09-23 15:23:52
-
上转换纳米粒子表面功能化修饰不同基团用于生物医学应用
摘要： 镧系离子掺杂的上转换纳米粒子（UCNPs）能够将低能量的红外光子转换为高能量的可见光和紫外光子，正日益成为先进生物医学和生物光子学应用中的热门材料。其独特的发光特性使UCNPs可用于诊断（包括生物标记、生物传感、生物成像和多模态成像）以及治疗（包括光热疗法、光动力疗法、生物还原化疗和药物递送）。为将这些无机纳米材料应用于生物环境，必须通过表面改性和后续功能化来弥合纳米粒子与生物分子之间的差距。本文综述了UCNPs表面改性和功能化的各种方法，以便为UCNPs表面赋予不同的功能性分子基团，从而实现生物医学领域的广泛应用。我们讨论了常用的基础官能团，包括通常赋予UCNP表面以提供进一步功能能力的羧基、氨基和巯基部分。
关键词： 镧系元素、功能化、硅烷化、表面改性、配体工程、纳米粒子、上转换
更新于2025-09-23 15:22:29
-
[IEEE NAECON 2018 - 美国电气电子工程师学会国家航空航天与电子会议 - 美国俄亥俄州代顿市（2018年7月23日-26日）] NAECON 2018 - IEEE国家航空航天与电子会议 - 基于适配体功能化氧化锌薄膜晶体管生物传感器的超灵敏无标记妥布霉素检测
摘要： 氨基糖苷类抗生素如妥布霉素对治疗革兰氏阴性菌疾?。ㄈ缒倚韵宋械耐碳俚グ┘熬顺＜暮粑牢侍庵凉刂匾?。通过溅射沉积法制备了底栅氧化锌（ZnO）超薄膜晶体管（TFTs），并采用硫醇锚定适配体进行功能化，制得对妥布霉素敏感的生物传感器，从吸附覆盖等温线得出其最低检测限（LDL）为0.1纳摩尔。ZnO的溅射沉积工艺可精确控制薄膜厚度、化学计量比、缺陷及界面态。ZnO固有的高表面形貌特性有助于提升适配体功能化效果和检测灵敏度。
关键词： 妥布霉素、功能化、生物传感器、溅射沉积、适配体、囊性纤维化、薄膜晶体管、氧化锌
更新于2025-09-23 15:22:29
-
利用聚合物调控碳点的光电性能
摘要： 由于具有独特的光致发光、生物相容性、光稳定性、制备简便和成本低廉等特性，碳点在过去十年中得到了广泛研究。自发现之初，人们就意识到通过适当的表面钝化或功能化，可以?；?、增强并调控其主要光学属性。因此，迄今为止已有众多聚合物被用于这些目的，与原始的裸碳点相比，在量子产率或其他与发射相关的方面产生了更高质量的碳点。本综述旨在阐明聚合物对碳点及其特性的作用与影响，重点关注经过钝化或功能化后其光致发光的质量特征。鉴于相关文献数量众多，本文着重介绍最新研究进展，聚焦于聚合物在延长发射寿命、提高量子产率、调控发射波长、增强特定光谱范围吸收以及整体优化光电性能等方面的最新应用。
关键词： 光致发光、功能化、碳点、聚合物、光电性能、表面钝化
更新于2025-09-23 15:22:29
-
用于生物成像、生物分析和治疗的碳纳米材料 || 用于药物递送的功能化碳纳米材料
摘要： 纳米材料的化学功能化对于控制其物理性质至关重要。由于这些材料的应用通常要求组分具有均匀的物理特性，因此从电子、光学到生物医学等应用领域出发，人们已开发出多种精确的纳米材料功能化方法。纳米医学在治疗和诊断（即诊疗一体化）方面日益受到关注，在这一领域中，纳米材料发挥着关键作用，因而常通过化学功能化来满足特定需求。 以基于纳米材料的药物递送系统（DDS）为例，需要具备以下功能：纳米药物必须在血液中良好分散以避免栓塞；能在全身循环而不从血管孔隙渗漏或被网状内皮系统截留；靶向富集于特定器官或组织；最终释放所载药物。在DDS应用的纳米材料中，碳纳米材料具有以下特征：(i) 基本惰性，但可通过有机转化在表面、边缘及缺陷处的羧基、羟基等功能团实现功能化；(ii) 形态多样，包括零维（0D，富勒烯）、一维（1D，碳纳米管，CNTs）、二维（2D，石墨烯，G）和三维（3D，纳米金刚石，ND）；(iii) 可商业化获?。?iv) 半导体单壁碳纳米管（SWNTs）、小尺寸石墨烯及金刚石中的色心具有荧光发射特性。 本章讨论的碳纳米材料为石墨烯（第10.2节）和纳米金刚石（第10.3-10.4节）。石墨烯由sp2杂化碳构成平坦疏水表面，我们最新研究表明其对三苯乙烯等含π电子的平面分子具有高亲和力，因此已被用作疏水平面抗癌药物的载体。此外，它还能作为光热治疗中的光敏剂，使其成为癌症治疗中更具吸引力的双功能材料。但目前使用的石墨烯载体均为氧化石墨烯（GO），因其需在生理环境中具备足够分散性。下文所述原始石墨烯的直接载药应用，据我们所知属首例。 另一方面，纳米金刚石被报道具有低毒甚至无毒特性。其由曲面核心构成（与石墨烯的平面边缘不同），表面同样覆盖着羧基、羟基等功能团。虽然金刚石因结构稳定被归类为无机纳米材料，但表面官能团赋予其有机特性，可通过调控表面功能实现物理性质控制。近年来针对应用需求，纳米金刚石的表面化学功能化研究十分活跃。本章（第10.3-10.4节）将阐述用于药物载体的金刚石功能化——通过逐步表面化学修饰赋予其水分散性、靶向特异性及低细胞毒性等必要功能。 本章涵盖以下三种纳米药物的合成、表征与评价：负载二氢卟吩e6（Ce6）的石墨烯用于癌症光疗；负载铂类药物的纳米金刚石用于化疗；负载DNA的纳米金刚石用于基因治疗。
关键词： 纳米金刚石、功能化、药物递送、石墨烯、光疗、化疗、碳纳米材料、基因治疗
更新于2025-09-23 15:22:29
-
基于溶液法的黑磷性能调控
摘要： 黑磷（BP）的空气不稳定性严重阻碍了其电子和光电子应用的发展。尽管已投入大量努力使其在环境条件下抗降解，但进一步调控钝化黑磷性能的方法仍非常有限。本文报道了一种简单低成本的化学方法，可同步实现黑磷钝化与性能调控。该方法通过将黑磷样品浸入含2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基（TEMPO）和三苯基碳鎓四氟硼酸盐的水-丙酮混合溶液（体积比1:1）中实现。处理后，黑磷样品被TEMPO功能化，不仅高效钝化了黑磷，还将其p型掺杂至1013 cm?2的简并密度水平。功能化后的黑磷场效应晶体管性能显著提升，呈现高达10?的开态/关态电流比和881.5 cm2/(V·s)的载流子迁移率。功能化诱导的掺杂还将黑磷与Cr/Au电极间的接触电阻大幅降至0.97 kΩ·μm。此外，我们观察到功能化后黑磷的电学和光学各向异性显著降低。这种化学功能化方法为同步钝化并调控黑磷性能提供了可行途径。
关键词： p型掺杂、各向异性、功能化、黑磷、接触电阻
更新于2025-09-23 15:21:01
-
[纳米科学与技术] 硅烯（预测、合成与应用）|| 硅烯表面功能化
摘要： 对于二维材料而言，其显著特性在于所有原子均暴露于表面，因此通过表面处理来调控材料结构与性能变得直接可行。与石墨烯类似，硅烯近乎零能隙的特性阻碍了其在电子和光电器件中的应用。针对石墨烯，学界已广泛探索通过氢化、卤化、氧化等官能化手段来调控其电子结构。然而，石墨烯稳定的芳香π键网络使其化学惰性极强，难以与外来原子成键——例如石墨烯表面的氢原子通常形成团簇而非有序结构。相比之下，硅烯具有sp2-sp3杂化键合特性，更易于修饰或官能化。自硅烯研究初期起，关于其氢化、卤化及氧化的理论研究就在文献中大量涌现。近年来，硅烯官能化的实验成果也日益增多。当前亟需对这一快速发展领域的研究进展进行综述。本章将分别探讨氢化、卤化及氧化改性：每节首先阐述理论预测，继而介绍最新实验成果，最后对该领域进行总结与展望。
关键词： 电子结构、硅烯、功能化、卤化、二维材料、氢化、氧化
更新于2025-09-23 15:21:01
-
微/纳米机器：从功能化到传感与清除
摘要： 微/纳米机器因其独特的运动特性与微/纳米材料固有物理化学性质的协同效应，在化学生物分析科学和环境修复领域引起了极大关注。过去十年间，具有多样化功能的微/纳米机器在特定传感和清除应用方面取得了重大进展。通过设计材料与结构、探索新型驱动机制以及实现多功能修饰，这些技术被应用于潜在的实际用途。本综述总结了功能化微/纳米机器研究的最新进展，重点阐述其功能化方法及相应的传感与清除能力，并讨论了微/纳米机器在传感和清除应用中面临的挑战，同时展望了未来的研究重点方向。
关键词： 微型/纳米机器、功能化、去除、传感
更新于2025-09-23 22:29:58