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自图案化CsPbBr3纳米晶体用于高性能光电子学
摘要： 全无机卤化铅钙钛矿是许多光电子应用领域极具前景的材料。然而，器件制备过程中存在的两个问题阻碍了其实际应用：一是大面积涂覆的无机钙钛矿薄膜连续性不足，二是由于与晶圆粘附性差而无法与传统光刻工艺集成。本研究首次通过室温合成工艺制备出具有二维纳米片特性的CsPbBr3钙钛矿纳米晶体?；谡庑┒擅拙宓亩捞匦灾剩ò?#34;自组装"特性），并采用"双溶剂蒸发诱导自图案化"策略，在滴铸后能自动在选定区域生成高质量图案化薄膜，从而无需使用复杂昂贵的制备工艺即可制造高性能器件。所得薄膜无微裂纹。概念验证实验中，我们利用光电探测器阵列展示了此类薄膜的优异性能，证实其兼具高响应度（9.04 A/W）和大面积高稳定性。柔性基底上制备的光电探测器展现出卓越的光响应稳定性。先进的光学和结构研究揭示了可能的机理。这种简单经济的制备方法为基于高性能、低成本光电器件的下一代纳米技术铺平了道路。
关键词： 光电探测器、自组装、自图案化、二维纳米片、钙钛矿
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于两亲性氨基酸与酞菁共组装的高光催化活性及稳定性的类光氧化酶纳米囊泡
摘要： 酶模拟物在催化领域具有广泛应用，有助于阐明天然酶的催化机制。然而，催化位点的设计、主体分子的选择及其活性三维结构的构建仍面临挑战。本研究通过协同分子自组装开发了一种光氧化酶模拟物：9-芴甲氧羰基-L-组氨酸与酞菁协同作用，可高效共组装成粒径和膜厚灵活可调的纳米囊泡。所得纳米囊泡能实现活性氧介导的光敏氧化反应，且效率与稳定性显著提升。该工作揭示了简单构筑单元共组装为超分子光催化剂的过程，或可为光催化膜系统的进化路径提供启示，并便于向光敏纳米反应器或人工细胞器转化应用。
关键词： 自组装、光氧化酶、氨基酸、纳米囊泡、酞菁
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于水中光子上转换的寡聚乙二醇/烷基修饰发色团组装体
摘要： 分子自组装是构建具有先进光物理性质的纳米材料的有力手段。尽管?；す饧し⑻馐苎踱鹗且桓龉丶侍?，该领域仍处于早期发展阶段。本研究表明，一种用于水相超分子组装的简单典型分子设计——用亲水性寡聚乙二醇链和疏水性烷基链修饰发色团单元——能有效避免基于三重态-三重态湮灭的光子上转换（TTA-UC）中的氧猝灭现象。当给体与受体在氯仿中分子分散时，TTA-UC发射完全被猝灭；而它们的水相共组装体即使在低至40微摩尔的极低发色团浓度下，于空气饱和水中仍能呈现清晰的上转换发射。这种纳米封装方法的推广为超分子化学中利用氧敏感物质提供了新功能与应用。
关键词： 光子上转换、光化学、氧猝灭、自组装、三重态-三重态湮灭
更新于2025-09-23 15:23:52
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X形多环芳烃：光学性质与可调组装能力
摘要： 尽管已有多种合成方法可用于制备稳定的多环芳烃（PAHs），但针对分子外围进行功能化修饰以调控其自组装能力、或在保持光物理性质不变的前提下引入官能团的研究仍较为有限。本文报道了通过六苯并苯与苯并蒽在锯齿边缘环化制备的扭曲"X"形分子，并对其光物理性质与自组装行为进行了研究。这种形状互补的"X"形分子倾向于形成二聚体，而π体系延伸则会引发一维π堆叠。本研究为在不扰动电子结构的前提下设计稳定多环芳烃提供了新的见解。
关键词： 光物理性质、自组装、多环芳烃、二聚化
更新于2025-09-23 15:23:52
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硅-碳化硅纳米颗粒在硅片表面的生长与自组装形成混合蠕虫状纳米结构
摘要： 该研究描述了在1000°C氩气氛围下，硅-碳化硅纳米颗粒（Si-SiC）的生长过程及其在氧化石墨烯/硅片（GO/Si）界面处自组装形成蠕虫状一维杂化纳米结构的现象。根据GO薄膜厚度不同，分散的硅纳米颗?；崦飨愿阶庞贕O层表面，或GO包覆的Si-SiC纳米颗粒自组装成数微米长的蠕虫状纳米线。研究发现这些纳米阵列显示碳-硅基纳米线（CSNW）直立于硅片表面。推测硅纳米颗粒源自硅片表面熔融硅与GO诱导的成核作用。此外，本文还提出了CSNW的形成机制。
关键词： 纳米颗粒、热还原、碳化硅、氧化石墨烯、自组装、硅、纳米线
更新于2025-09-23 15:23:52
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介孔MIL-100(Fe)负载ZnO纳米球实现高效光芬顿活性用于污染物降解
摘要： 金属有机框架材料（MOFs）因其高比表面积和多孔特性，在环境修复领域作为光催化剂备受关注。微孔MOFs中的小孔径（<2纳米）虽有利于小分子吸附，却限制了大分子的扩散及进入MOF空腔，从而制约了其部分应用场景。本研究旨在制备具有更大孔径（>2纳米）和开放孔道的中孔MOF复合材料，为催化过程中分子的进出提供有效通道。我们通过原位自组装法成功制备出稳定的负载ZnO纳米片的中孔MIL-100(Fe)。采用Brunauer-Emmett-Teller（BET）法和N?吸附-脱附等温线对样品的比表面积与孔隙结构进行表征。结果表明，中孔MIL-100(Fe)的催化性能较微孔MIL-100(Fe)提升约2-3个数量级，这种增强的催化活性可归因于其中孔细胞结构能促进MOF通道内的分子扩散与可达性。通过引入适量ZnO纳米片和H?O?，可进一步提高中孔MIL-100(Fe)的电荷分离效率与光芬顿活性。此外，该合成样品在较低pH值条件下配合特定浓度H?O?展现出更高的光芬顿降解效率。最后，我们初步提出了可能的催化机理。本研究不仅适用于污染物降解，更为中孔MOFs作为高效光芬顿催化剂在其它领域的应用提供了重要平台。
关键词： 金属有机框架，氧化锌，MIL-100(铁)，自组装，光芬顿，介孔
更新于2025-09-23 15:23:52
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尺寸和形貌依赖的明确结构银纳米立方体表面增强拉曼散射特性
摘要： 理解形貌及颗粒间相互作用对等离子体特性的影响，对开发具有优异光学性能的纳米材料至关重要。然而，制备尺寸跨度大且可控自组装的精确纳米材料仍面临重大挑战。本研究建立了一种多步种子介导法，可制备从纳米级（50纳米）到微米级（1400纳米）宽尺寸范围、具有"零维"（0D）至"三维"（3D）不同层级结构的均匀银纳米立方体。通过系统定量研究了银纳米立方体尺寸及其相互作用对其表面增强拉曼散射（SERS）性能的影响。实验与有限时域差分（FDTD）计算表明：SERS活性取决于纳米立方体尺寸与激发波长的匹配度，最佳组合分别为80/532纳米、110/638纳米和130/785纳米。此外，银纳米立方体层级结构从"0D"到"3D"的拉曼增强效应急剧提升，这源于"3D"层级结构中面外等离子体耦合产生的额外热点增殖。该研究清晰阐明了银纳米立方体尺寸与维度对其SERS性能的定量影响，为设计更高SERS灵敏度的先进纳米材料提供了基础依据。
关键词： 银纳米立方体、自组装、表面增强拉曼散射、种子介导法
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用金属胶体团簇自组装实现人工磁性与有效光学介质的基本与实际限制
摘要： 金属胶体团簇（即等离子体超分子）的自组装被视为一种多功能但高效的方法，可用于实现光学频率（包括可见光和近红外区域）下具有人工磁性的超材料。事实上，等离子体超分子的概念已在理论和实验上得到了多次验证。然而，这种自组装策略鲜少被应用，仍是一种未被充分利用的方法。例如，等离子体超分子的自组装和光学利用仅限于结构的离散单元；由等离子体超分子构建有效光学介质的实现极具挑战性。在本研究中，我们从理论上探索了自组装技术在制备光学磁性超材料方面的实际极限。
关键词： 胶体、磁性、自组装、等离子体超分子
更新于2025-09-23 15:23:52
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来自自然的启示：仿生自组装酞菁用于生物透明窗口内高效光热治疗
摘要： 在体内透明窗口（800-900纳米）范围内开发简便高效的小分子有机光热疗法（PTT），被视为极具前景的微创癌症治疗策略。具有卓越光物理/光化学特性及近红外区高消光系数的酞菁（Pc）分子是PTT的理想材料，但迄今能在该透明窗口（800-900纳米）实现单组分Pc基PTT的报道极少。受天然细菌叶绿素c/d/e自组装机制启发，本研究证实具有优异光捕获能力的仿生自组装四己?；糂io-ZnPc，在生物透明窗口内展现出卓越的PTT疗效——这一结论已获体内外实验双重验证。
关键词： 光热疗法、酞菁、生物透明窗口、自组装、仿生学
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过调节pH值控制聚二乙炔/锌(II)离子/氧化锌纳米复合材料的自组装与颜色转变：表面电荷与头基解离的影响
摘要： 聚二乙炔/锌(II)离子/氧化锌(PDA/Zn2?/ZnO)纳米复合材料表现出可逆热致变色特性及对酸碱的双重比色响应。本研究通过调控ZnO表面电荷和pH调节下PDA头基解离，展示了该纳米复合材料在传感应用中的持续开发进展。当pH>10时，带负电的ZnO表面与PDA羧酸根基团显著增强了自组装过程中的分子有序性，光聚合后观察到纳米复合材料含量增加；相反，pH<6时则形成不可逆热致变色纳米复合材料。此外，不同pH条件下制备的纳米复合材料对化学刺激物的显色浓度阈值各异。研究分析了分子堆积、局部相互作用及PDA构象变化。
关键词： 自组装、颜色转变、传感器、聚二乙炔、解离、表面电荷
更新于2025-09-23 15:23:52