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- 2019
- A. 银纳米粒子 B. 碳纳米管 E. 原位监测 D. 烧结 F. 电学性能 C. 纳米复合材料
- 复合材料与工程
- Gachon University
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锗催化气-液-固法生长非晶氧化硅纳米管及其表征：与纳米线生长的对比研究
摘要： 采用连续波激光气化含5原子%硅的锗靶材，在高压（最高达0.9 MPa）氩气氛围中通过简易技术生长出一维（1D）纳米结构。透射电子显微镜（TEM）、高角环形暗场扫描TEM及能量色散X射线线扫描光谱分析表明：当压力为0.9 MPa时获得最大比例（约占总产物的30%）的一维纳米结构，这些纳米结构被鉴定为非晶氧化硅（SiOx）纳米管（NTs），其顶端附着有呈拉长椭球状或类球状的富锗晶体纳米颗粒（NPs）。随着氩压从0.9 MPa降至0.03 MPa，纳米管的平均直径、壁厚和长度分别从57.9 nm、13.2 nm和2.1 μm减小至22.9 nm、6.7 nm和0.2 μm，顶端纳米颗粒尺寸也从139.0 nm缩减至41.7 nm。纳米管的直径、壁厚、长度与顶端锗纳米颗粒尺寸之间存在强相关性，这表明高温下熔融锗纳米颗粒作为催化剂核心，在气-液-固生长机制中促进了SiOx的析出。通过对比0.1-0.9 MPa条件下纳米管与无定形SiOx纳米线（NWs）的种子纳米颗粒SiOx析出量，阐明了纳米管的生长机制。我们认为相较于纳米线，较小的SiOx析出量对形成与熔融锗纳米颗粒尺寸/形状各异的封顶结构及纳米管生长具有关键作用。
关键词： 激光汽化、锗催化剂、氧化硅、纳米管、纳米线
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用MnO?纳米管实现谷胱甘肽的可切换光声成像用于癌症诊断
摘要： 谷胱甘肽在肿瘤细胞中过表达，并调控癌症生长、转移和耐药性。因此，检测谷胱甘肽水平可极大促进癌症诊断和治疗反应监测。光声（PA）成像是一种用于高灵敏度、高分辨率、深层组织光学成像的无创技术。能对肿瘤靶标产生信号开/关响应的可切换PA探针可进一步提高PA成像的检测灵敏度和信噪比。本研究探索了使用MnO?纳米管作为可切换且可生物降解的PA探针，用于癌症中谷胱甘肽的动态成像。谷胱甘肽将黑色MnO?纳米管还原为无色Mn2?离子，导致PA振幅降低并呈现"信号关闭"状态。在仿体实验中，我们观察到MnO?纳米管PA信号的减弱与谷胱甘肽浓度升高呈线性关系。以黑色素瘤为疾病模型，我们证明基于MnO?纳米管的谷胱甘肽PA成像成功区分了B16F10黑色素瘤细胞与BEAS-2b正常细胞，并鉴别了B16F10肿瘤与健康皮肤组织。结果表明，MnO?纳米管是癌症诊断中用于谷胱甘肽成像的高效可切换且可生物降解的PA探针。
关键词： 光声成像、纳米管、癌症、谷胱甘肽、黑色素瘤、可切换对比剂、二氧化锰
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有可见光照射下增强析氢光催化活性的双金属PtNi/g-C3N4纳米管
摘要： 通过将尿素和硫脲的混合物在Pluronic F127存在下煅烧，随后通过化学还原法沉积双金属PtNi纳米颗粒（NPs），制备了双金属PtNi修饰的石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米管。研究发现，PtNi/g-C3N4纳米管的光催化活性强烈依赖于Pt/Ni摩尔比，其中Pt1Ni1/g-C3N4表现出最高活性。在可见光（λ > 420 nm）照射下，Pt1Ni1/g-C3N4纳米管从三乙醇胺（10 vol%）水溶液中产生的H2速率为104.7 mmol h?1，高于Pt/g-C3N4纳米管（98.6 mmol h?1），约为纯g-C3N4纳米管的47.6倍。循环光催化反应表明，我们的Pt1Ni1/g-C3N4纳米管作为可见光驱动H2生产的稳定光催化剂。通过光电化学和光致发光测量研究了双金属PtNi NPs在激发态g-C3N4纳米管中光生载流子转移和分离的影响。结果表明，双金属PtNi可替代Pt成为具有更好性能和更低成本的光催化产氢有前景的助催化剂。
关键词： 析氢反应，g-C3N4，纳米管，双金属PtNi，光催化剂
更新于2025-09-23 15:21:21
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缺氧碳包覆自组织TiO?纳米管的自增强钠离子存储
摘要： 钠离子电池的发展很大程度上源于锂资源成本上升及储量有限。自组织且定向良好的二氧化钛（TiO2）纳米管阵列因其固有安全性、低成本和结构稳定性，被视为极具吸引力的钠离子电池负极材料。本研究报道了在氩气/乙炔（Ar/C2H2）氛围中退火处理的阳极生长自组织TiO2纳米管（TiO2-x-C）的嵌钠/脱钠特性。研究发现锐钛矿型TiO2-x-C纳米管在循环过程中展现出显著的电荷存储容量自提升现象，在30 mA g-1（C/20）电流密度下达到202.2±50.6 mAh g-1的比容量。后续动力学分析揭示了赝电容效应对TiO2-x-C纳米管快速嵌钠过程的主导作用。这种赝电容特性使TiO2-x-C纳米管具备卓越的高倍率性能，在12 A g-1（20C）电流密度下仍能保持58.4±14.6 mAh g-1的比容量。
关键词： 纳米管、钠离子、自我改进、电池、二氧化钛
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨烯纳米带Y型结的自组织行为
摘要： 借助我们的分子动力学模拟，我们旨在推动构建碳纳米结构网络的技术方法的兴起与发展。我们将研究石墨烯纳米带在Y型结点处的自组织行为，确定由平行纳米带完美形成纳米管Y型结点的条件，并探究石墨烯纳米光刻技术在纳米带网络与纳米管网络制备中的作用。我们的模拟结果同时表明实现纳米管网络具有可行性。
关键词： 分子动力学、纳米管、石墨烯、网络、纳米带、模拟
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种基于并五苯的纳米管，展现出增强的电/光化学活性
摘要： 我们首次报道了在溶液中呈现管状构型的基于并五苯的纳米管的合成。该产物具有三角棱柱结构，由三个通过刚性三角骨架连接的并五苯发色团构成。稳态和时间分辨光谱分析表明，由于三个并五苯发色团紧密相邻，该纳米管展现出增强的电/光化学活性，可实现高效分子内单重态裂分和长寿命三重态激子。
关键词： 光化学、并五苯、单重态裂变、纳米管、三重态激子、电化学
更新于2025-09-23 15:21:01
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去离子水含量对阳极氧化法合成锐钛矿相TiO<sub>2</sub>纳米管生长的影响
摘要： 通过将纯钛箔置于含不同浓度去离子水的乙二醇溶液中进行阳极氧化，制备出垂直排列的锐钛矿型二氧化钛纳米管（NTs）。分别采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和X射线光电子能谱（XPS）分析了TiO?纳米结构的形貌、元素组成及结晶度。通过调节去离子水浓度可控制TiO?纳米管的直径与长度。研究发现，12 wt.%去离子水体系中制备的TiO?纳米管因具有高体积表面积比和长管结构，特别适用于紫外光电探测器应用。该材料在紫外光电探测器、气体传感器、染料敏化太阳能电池及光催化剂等领域展现出重要应用潜力。
关键词： 锐钛矿型二氧化钛，阳极氧化，热退火，二氧化钛，纳米管
更新于2025-09-23 15:21:01
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四氯化钛与镁氢硅酸盐纳米管反应中二氧化钛微晶的形成机制
摘要： 本文研究了以四氯化钛和水蒸气为前驱体，在管状镁硅水合物Mg3Si2O5(OH)4（蛇纹石的合成类似物）纳米管上进行的二氧化钛原子层沉积首循环过程。通过X射线衍射、红外光谱、电子显微镜和氮气吸附测量对产物的结构和形貌进行了表征。采用原位重量分析法跟踪了蛇纹石与氯化氢的副反应。在150°C时，四氯化钛的化学吸附会在蛇纹石纳米管表面形成单分子层钛-氯基团，同时保持其原始晶体结构。相比之下，在300-400°C的较高温度下，该过程因包括基底脱羟基作用以及释放的水与四氯化钛反应形成纳米管间隙中二氧化钛微晶的次级相互作用而变得复杂。氯化氢（四氯化钛化学吸附和二氧化钛形成过程中的副产物）的作用导致蛇纹石发生降低其热稳定性并引发脱羟基的结构转变。
关键词： 原子层沉积，反应前沿推进，四氯化钛，氯化氢，蛇纹石（Mg3Si2O5(OH)4）纳米管
更新于2025-09-23 15:19:57
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溴诱导的阴离子缺陷氧化锌作为稳定的光催化促进剂
摘要： 对比研究了溴掺杂氧化锌与未掺杂氧化锌体系的理化性质及光催化性能稳定性。间隙位溴诱导缺陷转化为光催化促进剂是一个研究较少但具相关性的领域。本研究采用高产率、一步合成法，通过经济高效且直接的工艺进行制备。运用先进方法对制得的光催化剂材料进行了详细的理化性质研究。X射线光电子能谱和拉曼光谱证实了溴存在下阴离子缺陷氧化锌的表面修饰。该研究通过精细调控掺杂水平，突出了溴诱导缺陷与ZnO中阴离子缺陷协同作用的效果。提出了一种合理的水净化光催化机制：由于间隙位溴和ZnO中的阴离子缺陷实现了高效的电子-空穴分离。与原始氧化锌相比，溴掺杂ZnO光催化剂在短时间内实现了亚甲基蓝（20 ppm）的完全降解。
关键词： 溴、纳米管、表面化学、光催化、氧化锌
更新于2025-09-23 15:19:57
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高固态发光的石墨相C?N?纳米管用于白光发光二极管
摘要： 石墨相氮化碳（g-C3N4）因其固态荧光量子产率较低，鲜少用于白光发光二极管（LED）荧光粉。本研究报道了一种简便的热缩聚法制备负载量子点的g-C3N4纳米管。该g-C3N4纳米管在固态下具有30.92%的高荧光量子产率，其富氮特性和无石墨碳结构是量子效率提升的关键因素。通过调节反应温度可控制并提高光致发光量子产率。最终我们将这种高固态发光的g-C3N4纳米管作为荧光粉涂覆在370 nm紫外LED上，成功实现了白光发射。
关键词： 石墨相氮化碳、纳米管、荧光、磷光体、白光LED
更新于2025-09-23 15:19:57