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反应性高功率脉冲磁控溅射沉积含铜纳米团簇的类金刚石碳膜:脉冲长度效应
摘要: 在本研究中,采用反应性高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术制备了含铜纳米团簇的类金刚石碳膜(DLC:Cu薄膜)。研究考察了HIPIMS脉冲长度(脉冲开启时间)的影响,发现化学成分与脉冲长度存在依赖关系。通过拉曼散射光谱分析该纳米复合薄膜中类金刚石碳基体的结构表明,sp3/sp2碳键比例随HIPIMS脉冲长度增加而轻微上升。氦离子显微镜对铜纳米团簇形貌和尺寸的研究显示,HIPIMS脉冲开启时间的延长会导致纳米团簇数量增多及后续尺寸增大。光学性能研究表明所有测试薄膜均呈现表面等离子体共振效应,且发现光学吸收光谱与泵浦-探测光谱记录的光激发载流子弛豫时间存在关联。当激发波长接近表面等离子体共振吸收峰波长时,观测到最长的弛豫时间。使用400微秒HIPIMS脉冲开启时间制备的DLC:Cu薄膜表现出最大弛豫时间,这归因于弛豫时间与铜纳米团簇尺寸的依存关系。
关键词: 脉冲长度,类金刚石碳,高功率脉冲磁控溅射,结构,光学性能,X射线光电子能谱,铜,纳米团簇
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于格列美脲尿液分析的Fe3O4@氧化石墨烯纳米团簇的制备与比较:基于表面辅助激光解吸/电离飞行时间质谱法
摘要: 氧化石墨烯(GO)具有吸附特定化合物的能力,且可通过功能基团修饰实现不同用途;例如利用氧化铁(IO)纳米颗粒的磁性来富集分析物。近期已开发出多种氧化石墨烯,如单层氧化石墨烯(SLGO)、2至4层氧化石墨烯(即少层氧化石墨烯,FLGO2–4)以及4至8层氧化石墨烯(即多层氧化石墨烯,MLGO4–8)。然而这些包覆氧化铁纳米颗粒的层状氧化石墨烯的吸附性能尚未被研究。本研究采用简便乳液-溶剂蒸发法合成了包覆层状氧化石墨烯的磁性氧化铁纳米簇,并创新性地将其用于格列美脲分析。该方法基于:(i) 利用包覆层状氧化石墨烯的磁性氧化铁纳米簇(IO@SLGO、IO@FLGO2–4和IO@MLGO4–8)富集格列美脲;(ii) 通过基于磁性簇的表面辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(SALDI-TOFMS)快速测定。研究发现含最多氧化石墨烯层数的IO@MLGO4–8磁性簇具有最佳检测限(格列美脲为28.6 pmol/μL)。氧化石墨烯层数对提升SALDI-MS灵敏度具有重要作用,表明磁性簇中氧化石墨烯尺寸影响着解吸/电离效率。据我们所知,这是首个利用不同类型氧化石墨烯磁性簇富集格列美脲的研究,同时证实经HLB纯化尿液中磁性簇吸附的格列美脲可通过SALDI-TOFMS进行分析。
关键词: 质谱法,氧化铁,格列美脲,纳米团簇,表面辅助激光解吸电离,氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:21:01
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Ag2Au50(PET)36纳米团簇:银原子介导的Au25(PET)18二聚体组装体
摘要: 原子级精确金属纳米团簇的组装目前成为研究热点,这为深入理解纳米粒子的层级组装机制提供了重要机遇。然而,在分子或原子水平上实现单个纳米团簇的可控组装仍极具挑战性。本研究报道了Au25(PET)18(PET=2-苯乙硫醇)的二聚体组装——两个Au25(PET)18单体通过两个银原子桥接形成Ag2Au50(PET)36二聚体。该二聚体是一种独特的中性分子,在外消旋类别的其他手性金属纳米团簇中均未发现。此外,Ag2Au50(PET)36二聚体在光学、电子和催化性能方面均与Au25(PET)18单体存在显著差异。这项研究有望为精确调控具有可控结构和性能的金属纳米团簇组装提供可行策略。
关键词: 二聚体、组装、性质、Ag2Au50(PET)36、纳米团簇
更新于2025-09-23 15:21:01
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氧化剂快速聚焦金纳米团簇尺寸
摘要: 通过添加K3[Fe(CN)6]可实现金纳米团簇的快速尺寸聚焦。该反应条件已优化,并提出了其可能的作用机制。
关键词: 金、氧化剂、尺寸聚焦、纳米团簇
更新于2025-09-23 15:21:01
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团簇型MoSx(x约2、3和4)薄膜的反应脉冲激光沉积及其低温固体润滑性能
摘要: 我们在低温(?100°C)氧化环境下研究了非晶态二硫化钼(MoSx)薄膜涂层在滑动摩擦中的摩擦学性能。通过反应脉冲激光沉积法,在不同压力的H2S环境中对钼靶进行激光烧蚀,制备出硫含量(x约2、3和4)不同的薄膜。摩擦测试中,MoS3涂层表现出最低的摩擦系数(0.08),该涂层具有良好的延展性和低磨损率,钢对偶件的磨损极小。MoS2涂层因在磨损轨迹中形成与涂层结合良好的摩擦膜而具有最佳耐磨性,但其摩擦修饰作用会导致更高的摩擦系数(0.16)和对偶件更严重的磨损。MoS4涂层的摩擦学性能较差。本研究探讨了MoSx涂层在与对偶件接触时,在氧气和水作用下可能发生的摩擦化学变化及结构重排机制。摩擦膜的特性及其向涂层和/或对偶件转移的效率,在很大程度上取决于构成非晶态MoSx薄膜结构的纳米团簇的局部原子堆积方式。
关键词: 磨损、二硫化钼、固体润滑剂、纳米团簇、反应脉冲激光沉积、低温、摩擦系数
更新于2025-09-23 15:19:57
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多糖介导的生物合成法制备pH响应性荧光金纳米簇作为生物相容性肿瘤成像探针
摘要: 从石榴果皮中分离出的一种生物相容性天然多糖(PSP001)与L-半胱氨酸(Y)结合,作为制备荧光金纳米簇(AuNCs)的骨架,记为PSP-Y-AuNCs。该纳米簇平均尺寸约6纳米,具有高量子产率(31%)和pH敏感的荧光发射特性。在酸性pH条件下发射峰位于520纳米,且随pH升高发生蓝移,这一特性为精准比率型pH成像提供了可能。PSP-Y-AuNCs不仅对癌细胞、外周分离淋巴细胞及红细胞表现出优异的生物相容性,还展现出高效的细胞摄取能力,是一种活性分子成像探针。BALB/c小鼠实验进一步证实了该金纳米簇的无毒特性及体内成像潜力。在实体瘤荷瘤同源小鼠模型中的生物分布研究表明,其肿瘤靶向荧光增强模式源于pH响应性荧光行为及肿瘤酸性微环境。这一发现通过人源肿瘤异种移植裸鼠模型中显著的肿瘤蓄积模式得到进一步验证。凭借卓越的生物相容性和光物理特性,PSP-Y-AuNCs可用于癌症组织的实时荧光成像。
关键词: 多糖、肿瘤、pH比率测量、生物相容性、体内成像、纳米团簇、荧光、石榴、金纳米粒子
更新于2025-09-23 15:19:57
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银(I)纳米团簇的两亲性调控:自组装及其作为发光探针的应用
摘要: 关于各类两亲性分子自组装的研究较为热门且意义重大。然而,基于新型金属纳米团簇(NCs)的两亲性分子鲜少被探索。本研究选用疏水阳离子1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓(C16mim+)对亲水性(NH4)6[Ag6(mna)6](Ag6-NCs,H2mna=2-巯基烟酸)进行修饰,获得了Ag6@C16mim-NCs。该材料具有热致液晶和热荧光特性,且展现出优良的两亲性——能在水/二甲基亚砜(DMSO)二元溶剂中自组装形成有序纳米片和纳米棒聚集体,而单一Ag6-NCs不具备此特性。此外,由于封端配体分子内振动受限,Ag6@C16mim-NCs还表现出聚集诱导发光(AIE)特性。研究发现其发光聚集体能选择性检测精氨酸,检测限(DL)达28微摩尔。本研究在超分子自组装领域引入了一类新型金属NCs基两亲性分子,使其成为应用研究中光学材料的候选对象。
关键词: 银(I)纳米团簇、聚集诱导发光、自组装、两亲性、传感器
更新于2025-09-22 14:00:44
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碳量子点与金纳米团簇对阴极电化学发光及葡萄糖非酶检测的协同增强效应
摘要: 本研究发现,在以K2S2O8为共反应物的条件下,葡萄糖能增强金纳米簇(Au NCs)和碳量子点(CQDs)的电化学发光(ECL)强度。Au NCs与CQDs的增强效应相互叠加,从而实现对葡萄糖的检测。葡萄糖增强的ECL强度与50 μM–3.0 mM浓度范围内的葡萄糖浓度对数呈线性关系,检测限为20 μM。该方法具有抗干扰能力,抗坏血酸、尿素和尿酸对葡萄糖检测影响甚微。该技术通过增强Au NCs和CQDs的ECL实现葡萄糖直接检测,具有快速、经济的特点,在人体血清葡萄糖检测中具有应用潜力。
关键词: 电化学发光、非酶检测、纳米团簇、葡萄糖、量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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夹在六方氮化硼与纳米石墨烯之间的铂纳米团簇作为范德华异质结构用于光电子学
摘要: 我们报道了由半金属石墨烯、金属铂和绝缘体六方氮化硼(h-BN)组成的纳米异质结构的形成。石墨烯和h-BN都是化学惰性的二维材料,具有相似的几何结构但不同的电子特性。在这两种材料之间封装了铂纳米粒子阵列。由此,h-BN/Rh(111)纳米网作为铂纳米团簇有序阵列的模板,其上外延生长石墨烯,形成单一纳米异质结构。我们通过基于同步辐射的高分辨率X射线光电子能谱(XPS)和近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)原位研究了这一过程。在测试条件下,纳米石墨烯层对CO表现出紧密贴合性。这些纳米异质结构可能在光电子学或数据存储材料中找到应用。同时,我们的方法为纳米石墨烯的合成提供了新途径。
关键词: 纳米团簇、光电子学、六方氮化硼、纳米石墨烯、数据存储、石墨烯、铂
更新于2025-09-12 10:27:22
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二氧化钛薄膜中钴纳米团簇的限域诱导巨自旋轨道耦合磁矩
摘要: 高性能磁化材料在制备先进多功能磁性器件方面需求巨大。尽管需求旺盛,但具有这些特性的新材料开发进展相对缓慢。本研究提出了一种在室温以上实现高磁矩的新策略。我们通过材料工程方法,将磁性纳米团簇嵌入氧化物基质中。通过精确控制脉冲激光沉积参数,在5 at.% Co-TiO2薄膜中形成了Co纳米团簇。利用透射电子显微镜、能量色散X射线光谱和X射线吸收精细结构证实了这些纳米团簇的存在。该薄膜展现出高达99 emu/cm3的超高饱和磁化强度。X射线磁圆二色谱详细研究表明,Co具有增强的3.5 μB/原子磁矩,同时Ti和O也对磁矩有贡献。第一性原理计算支持我们的假设:被TiO2基质包围的金属Co纳米团簇可同时表现出较大的自旋磁矩和轨道磁矩。此外,量子限域效应使嵌入的Co纳米团簇具有高居里温度。这些发现揭示了处于量子限域状态的1-2 nm纳米团簇能在室温以上展现极大磁矩,为设计新型高磁化材料提供了重要突破。
关键词: 二氧化钛、量子、铁磁性、增强的磁矩、限制效应、纳米团簇
更新于2025-09-11 14:15:04