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具有荧光开关的核壳金属有机框架用于触发增强的光动力治疗
摘要: 通过将无机纳米粒子整合到金属有机框架(MOF)中构建混合纳米材料(NP@MOF)已展现出获得增强性、协同性及拓展性新物理化学特性的卓越潜力。然而具有多功能特性的反向结构(MOF@NP)鲜有报道。方法:我们开发了一种简便的原位生长法将MOF纳米粒子整合至无机纳米材料中,并设计荧光开关触发增强型光动力治疗。体外研究了"开关"对光动力活性的影响,通过荷瘤小鼠模型评估该开关触发的增强光动力治疗效果。结果:在荧光沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)纳米粒子表面生长MnO2获得具有荧光开关功能的核壳卫星结构;通过在卟啉锆基MOF纳米粒子(ZrMOF)表面生长MnO2构建了具有光动力活性开关功能的核壳结构。MnO2可使荧光和光动力活性关闭,谷胱甘肽(GSH)则能重新激活。ZrMOF@MnO2的GSH响应性光动力活性激活通过MnO2还原反应显著耗竭细胞内GSH,从而触发增强型光动力治疗效果。最终GSH还原产生的Mn2+为磁共振成像引导的肿瘤治疗提供了平台。结论:本研究揭示了无机纳米材料对MOF性能的影响,为多功能MOF-无机纳米复合物的理性设计提供了新思路。
关键词: 核壳结构,金属有机框架,荧光开关,光动力治疗
更新于2025-11-21 11:08:12
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基于氮掺杂石墨烯量子点修饰金纳米颗粒的高灵敏度、高选择性无标记人血清多巴胺检测:通过显微与光谱研究揭示的作用机制
摘要: 开发了一种快速、简便且无标记的传感策略,利用氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)修饰的金纳米颗粒(Au@N-GQD)检测实际样品中的多巴胺(DA)。原位生长的Au@N-GQD在室温下呈现强蓝色荧光,在中性介质中遇到DA时荧光强度急剧猝灭。通过电子显微镜和光谱学研究,我们详细监测了不同条件下Au NPs与N-GQDs同DA相互作用的演变过程,揭示了Au@N-GQDs检测DA的作用机制。这种基于Au@N-GQD杂化物独特核壳结构形成的特性,实现了DA在宽浓度范围内的高灵敏度和高选择性检测。猝灭机制涉及基态复合物形成以及来自N-GQDs的电子转移。本检测方案中,Au@N-GQD杂化物内的Au NPs通过形成稳定的多巴胺-o-醌(DQ)使猝灭过程加速(比裸N-GQDs高约14倍)。荧光猝灭在0-100 μM范围内符合线性Stern-Volmer方程,确立了其作为荧光法DA传感器的有效性,检测限(LOD)为590 nM,比血清中DA最低异常浓度(16 μM)低约27倍。该传感方案还成功应用于雅鲁藏布江水样中痕量DA的检测,LOD为480 nM且回收率令人满意(95-112%)。我们的研究表明,通过核壳结构形成可建立一种新型DA检测途径,对设计高效的生物和环境传感器极具前景。
关键词: 多巴胺、荧光猝灭、氮掺杂石墨烯量子点、比色传感、核壳结构、金纳米粒子
更新于2025-11-21 11:01:37
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一种简便的钯包覆银纳米线合成方法及其对荧光和催化性能的影响
摘要: 设计了一种简便的多元醇合成路线,在银纳米线(NWs)表面制备超薄钯纳米壳层,形成金属-金属核壳纳米复合材料。本研究报道了在银纳米线生长过程中原位合成钯组装体的方法:在银纳米线生长的不同时间间隔(20、30和40分钟)引入钯盐进行还原反应,相应产物分别命名为Ag@Pd 20、Ag@Pd 30和Ag@Pd 40。通过扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDX)观察各产物的形貌与组成,采用X射线衍射(XRD)表征复合材料结构,利用紫外-可见光谱测定各材料(包括纯银纳米线和钯纳米颗粒)的表面等离子体共振(SPR)特性。同时使用光致发光光谱仪(PL)分析各产物的荧光特性并与核壳结构进行关联。最后研究了各产物中超薄钯层对硝基苯酚催化还原为氨基苯酚的反应过程,并确定了反应级数。
关键词: 核壳结构、荧光、催化还原、钯银复合材料
更新于2025-11-19 16:46:39
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ZnO-CuO核壳纳米复合材料的结构、光学及电学性能研究
摘要: 采用两步辅助湿化学溶胶-凝胶法合成了ZnO-CuO核壳纳米复合材料。通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光谱以及不同频率范围(100 Hz至2 MHz)和不同温度下的电学性能对纳米复合材料进行了研究。X射线衍射图谱显示样品呈多晶生长,紫外-可见光谱表明与纯ZnO相比,ZnO-CuO纳米复合材料具有更高的吸收率,这可以从形貌和异质结的角度理解。由于样品中存在的缺陷和电荷的热激发,纳米复合材料的电导率随频率和温度的升高而增加。
关键词: 纳米复合材料、溶胶-凝胶法、核壳结构、交流电导率
更新于2025-11-14 17:28:48
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具有增强类过氧化物酶活性的多层CeO?包裹Ag?S微球用于多巴胺的灵敏检测
摘要: 通过将多层CeO2生长在Ag2S颗粒上,合成了一种新型核壳结构Ag2S@CeO2微球。与纯Ag2S相比,所得复合催化剂表现出显著增强的类过氧化物酶活性。研究了pH值、温度、H2O2浓度及催化剂用量对Ag2S@CeO2催化活性的影响。此外,Ag2S@CeO2对H2O2和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)表现出强亲和力?;诟梦⑶蛴乓斓睦喙趸锩富钚?,开发了一种高灵敏度、高选择性的多巴胺比色检测方法,并通过荧光探针分析研究了可能的催化机制。认为这种基于Ag2S@CeO2微球的高效生物传感器可应用于生物分析和环境监测。
关键词: 核壳结构,硫化银,二氧化铈,过氧化物酶,多巴胺
更新于2025-11-14 17:15:25
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气液快速爆轰法合成核壳结构石墨包覆二氧化钛纳米颗粒
摘要: 我们在此展示了一种简单、快速的核壳结构石墨包覆二氧化钛纳米颗粒(TiO2@G)可控合成方法,该方法通过甲烷(CH4)、氧气(O2)、苯(C6H6)和四氯化钛(TiCl4)的气液混合物在毫秒级时间内发生爆轰化学分解直接制备而成。采用XPS、TEM、XRD和拉曼等多种技术对产物进行了表征。研究发现,粒径为10-30纳米的球形、分散性良好的混合晶型二氧化钛纳米颗粒被厚石墨层包覆。基于泽尔多维奇-诺伊曼-多林(ZND)模型,探讨了该核壳结构TiO2@G的爆轰合成机理。这种快速合成方法可推广至其他核壳材料的制备。
关键词: 气液爆轰,石墨包覆二氧化钛,核壳结构,复合材料,形成机制
更新于2025-11-14 17:04:02
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基于镍-石墨核壳纳米粒子的导电电极用于异质结太阳能电池
摘要: 由氢气热还原氧化镍纳米颗粒(NiO NPs)制备的镍-石墨核壳纳米颗粒(CSNPs),其结构为镍纳米颗粒(NPs)外包裹多层石墨烯层。通过研究合成温度(800、900、1000和1100°C)对镍核NPs上形成多层石墨烯壳的影响,评估了颗粒的结构和电学特性。镍NPs形成的化学反应过程可概括为:NiO还原生成液态镍、NiO相的热分解,以及因液态镍相中碳过饱和而形成多层石墨烯壳。采用镍-石墨CSNP浆料制备的电极图案电阻率为6.75×10?3 Ω·cm。此外,使用镍-石墨CSNPs制备的体异质结太阳能电池的功率转换效率高于未使用该材料的电池。因此,本研究的镍-石墨CSNPs可作为体异质结太阳能电池中的高效电极材料。
关键词: 热还原、核壳结构、氧化镍纳米颗粒、石墨、石墨烯
更新于2025-11-14 17:04:02
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MOF模板法制备的核壳结构Co(II/III)@ZnO六方棱柱用于香草醇的选择性氧化
摘要: 该工作提供了一种简便策略,以可控方式制备核壳结构催化剂——其内核为MOF模板金属活性物种嵌入的碳基质,外壳为功能性金属氧化物。该方法特点在于可简易引入功能性壳层金属氧化物并保持MOF形貌。以ZIF-67为模板,采用此工艺制备出Co(II/Ⅲ)@ZnO六方棱柱体。在香草醇选择性氧化制取香兰素的应用中,ZnO壳层通过促进Co3+/Co2+氧化还原反应推动香草醇向香兰素转化,并防止钴物种溶入反应体系,发挥重要作用。反应2小时后,Co(II/Ⅲ)@ZnO转化率达20%且选择性为80%,经3次催化循环后仍保持稳定。
关键词: 选择性氧化,香草醛,MOF模板法,ZnO,核壳结构
更新于2025-11-14 17:03:37
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锚定于还原氧化石墨烯的NiS2@MoS2纳米球:一种具有增强电磁吸收性能的新型三元异质结构
摘要: 出于强度、军事装备伪装及?;ど锾褰】档哪康?,电磁波吸收材料受到广泛关注与深入研究。除需具备强吸收强度和宽有效吸收频带外,轻质、热稳定且抗氧化的材料也备受青睐。本研究通过简单的两步水热法,制备了锚定于还原氧化石墨烯(rGO)纳米片上的核壳结构NiS2@MoS2纳米球复合材料(NiS2@MoS2/rGO),通过调节复合比例实现最佳阻抗匹配,并详细研究了其电磁参数与吸波性能。当样品负载量为30 wt.%时,在1.5-4.0 mm厚度范围内实现了最小反射损耗(RL)值-29.75 dB,有效带宽(RL<-10 dB)覆盖4.95-18.00 GHz(13.05 GHz)。研究表明,显著的界面极化效应与组分间协同作用使NiS2@MoS2/rGO复合材料获得了优异的电磁波吸收性能。
关键词: 异质结构、电磁吸收、石墨烯、核壳结构
更新于2025-11-14 17:03:37
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超薄核壳结构SiO?包覆Mn2?掺杂钙钛矿量子点用于高效白光发光二极管
摘要: 具有优异光电性能的全无机半导体钙钛矿量子点(QDs)已得到广泛研究并应用于多种领域。然而,纳米器件的制备面临毒性、快速阴离子交换反应及稳定性不足等重大挑战。本研究采用简便的室温反相微乳液法,制备出超薄核壳结构二氧化硅包覆的Mn2?掺杂CsPbX?(X=Br,Cl)量子点。通过引入三辛基氧化膦多分支封端配体,有效阻断了硅烷水解导致的CsPbMnX?核量子点破损。二氧化硅壳层厚度可精准控制在2纳米以内,使CsPbMnX?@SiO?量子点获得50.5%的高量子产率,并显著提升热稳定性和耐水性。此外,绿色发光的CsPbBr?量子点与黄色发光的CsPbMnX?@SiO?量子点混合后无离子交换效应,可产生白光发射。最终通过结合蓝色芯片LED器件与上述钙钛矿混合材料,成功制备出白光发光二极管(LED)。该白光LED展现出68.4 lm W?1的高发光效率和Ra=91的高显色指数,在固态照明领域具有广阔应用前景。
关键词: 量子点、白光发光二极管、核壳结构、Mn2+掺杂、SiO2包覆
更新于2025-11-14 15:32:45