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化学纳米等离子体学：纳米化学与等离子体学交叉领域的新兴跨学科研究方向
摘要： 等离子体学研究致力于理解和操控光与物质在远小于光波长尺度（如金属纳米颗粒）上的相互作用。这种相互作用可与热能、光谱等多种能量和信号形式相关联。等离子体学研究涵盖从理性设计与精准合成能揭示并可靠调控新型有用等离子体特性（如表面增强光谱与光热效应）的纳米结构，到最终获取并应用这些等离子体功能（例如生物医学领域）的全过程。凭借等离子体材料与器件巨大的潜力与多功能性，其原理有望为化学各分支领域（包括纳米颗?；А⒋呋从?、表面增强拉曼散射、光伏技术、传感、生物化学及治疗学）的诸多重要挑战提供新方案或改进方案。 此外，通过纳米尺度的材料或性能化学（即纳米化学）可解决等离子体学发展与应用中的诸多障碍，而化学原理与方法也能为等离子体学研究开辟新方向。纳米化学使科学家能开发出高精度合成纳米结构的精妙方法，并提供功能化与分析复杂等离子体纳米结构（如异质结构纳米颗粒）的工具。因此，近期纳米化学与等离子体材料的结合对等离子体学的合理应用与实际推广产生了重大影响，而等离子体学也为化学过程提供了新途径与工具。 化学纳米等离子体学领域既包括通过纳米尺度化学推动等离子体学发展的研究，也涵盖利用等离子体学解决化学关键问题的应用。等离子体学新兴原理、方法与材料（如基于等离子体纳米结构内强电磁场形成的光学/化学热点，以及基于等离子体热点的单分子与三维表面增强拉曼散射技术）可广泛应用于化学各领域。等离子体多聚体（如金纳米颗粒二聚体）、等离子体超晶体、等离子体纳米颗粒晶格、金纳米双锥体、病毒尺寸金纳米棒、球形核酸、等离子体超材料及手性等离子体结构等是基于材料化学的等离子体学关键纳米结构。 热载流子与等离子体驱动催化已成为物理化学、材料化学及催化等多个分支领域的重要研究方向。此外，等离子体纳米颗粒-细胞膜界面平台、DNA折纸术等离子体学及石墨烯非线性等离子体学等新兴平台，正成为能构建光学器件与计算设备等功能材料与器件的下一代技术平台。
关键词： 光伏学、等离子体学、纳米化学、生物化学、纳米等离子体学、传感技术、表面增强拉曼散射、治疗学
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于纳米化学与传感的等离子体超材料
摘要： 等离子体纳米结构最初是为传感和纳米光子学应用而开发的，但最近在化学、光电子学和非线性光学领域展现出巨大潜力。虽然支持表面等离子体极化激元的平滑等离子体薄膜和具有局域表面等离子体共振的独立纳米结构易于制备和使用，但光学天线和超材料中纳米结构的组装体在模式结构工程（从而在特定光谱范围内实现光学共振）、场增强以及控制电子和光子相互作用所需的局域光学态密度方面提供了许多额外优势。本文聚焦等离子体超材料的众多应用中的两项，我们综述了基于光学和电学探测的等离子体纳米棒组装体超材料在传感和纳米化学应用方面的研究工作。
关键词： 场增强、传感、局域表面等离子体、光学天线、纳米化学、光学共振、电子探测、表面等离极化激元、超材料、等离子体纳米结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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功能化大分子驱动的胶体合成：从纳米颗粒工程到多功能化
摘要： 利用功能性大分子合成结构明确的无机胶体纳米结构是一项使能技术，它能够精细调控纳米材料的理化性质，并已推动诸多实际应用。通过使用功能性反应性聚合物及其胶体组装体，可实现对无机纳米粒子结构参数的高度控制——这些参数通常难以通过基于小分子配体的传统方法实现。近年来，合成聚合物聚合技术的进步与新发现天然生物大分子的功能，为构建由化学性质各异但特性互补的集成组分组成的单分散多功能纳米结构开辟了新途径。本文首先回顾无机纳米粒子胶体合成的发展历程，随后总结功能性大分子推动的胶体合成新进展及其产生的光学、催化和结构特性相关实际应用，最后基于聚合物化学、胶体科学与纳米化学的持续发展，展望构建新型胶体纳米结构的前景路径。
关键词： 高分子化学、纳米化学、多功能性、胶体合成、功能高分子、纳米粒子工程、胶体科学
更新于2025-09-11 14:15:04