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半透明钙钛矿太阳能电池
摘要： 太阳能电池是最具吸引力且无污染的能源之一。在这一领域，作为半导体的混合及无机钙钛矿材料已被证明能在太阳能电池中高效发挥作用。钙钛矿的一个独特特性使其不仅能通过控制光学性质实现半透明化。本综述提供了制备半透明钙钛矿太阳能电池的最新方法与技术：（一）采用薄层钙钛矿薄膜；（二）在光阳极上自组装钙钛矿的可能性——在不牺牲光捕获效率的同时形成透明空缺区域；（三）利用溶剂特性通过表面去润湿形成钙钛矿岛状结构；（四）构建透明接触电极使太阳能电池完全半透明化的可行性。最后阐述了半透明钙钛矿太阳能电池的潜力与未来发展方向。
关键词： 透明接触、去润湿、太阳能电池、钙钛矿、薄膜、半透明、自组装
更新于2025-09-23 15:21:01
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由自组装纳米片构成的类球形银纳米结构的合成
摘要： 通过将硫酸亚铁加入硝酸银与柠檬酸的水溶液混合物中，在室温下磁力搅拌20分钟，快速合成了由自组装纳米片组成的类球形银纳米结构。详细研究了硫酸亚铁和柠檬酸浓度对银纳米结构形貌的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和差示扫描量热法对由自组装纳米片组成的类球形银纳米结构进行了表征。此外，还探讨了由自组装纳米片组成的类球形银纳米结构可能的形成机制。实验结果表明，高浓度的柠檬酸和低浓度的硫酸铁更有利于获得由自组装纳米片组成的类球形银纳米结构，这是因为银原子向银核的扩散速率较低，且银片沿{111}晶面的生长速率较低。这种类球形银纳米结构因其几何形状表现出强烈的表面增强拉曼散射效应，远强于纳米片。
关键词： 纳米片，自组装，类球形银纳米结构，表面增强拉曼散射效应
更新于2025-09-23 15:21:01
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胶体纳米粒子在流体-流体界面的扩散与自组装耦合动力学
摘要： 我们研究了调控胶体纳米粒子在两种不相溶液体界面自组装的物理化学及传输现象。通过结合具有200毫秒时间分辨能力的原位掠入射小角X射线散射（GISAXS）与电子显微镜测量，我们深入揭示了溶剂铺展、纳米粒子组装以及气液界面退缩对自组装薄膜形貌的耦合影响。研究以乙二醇底层中分散的油酸包覆PbSe纳米粒子为模型体系，阐明了表面张力、纳米粒子溶解度、芳香性及极性等溶剂参数如何影响纳米粒子超晶格的中观尺度形貌。研究发现纳米粒子前驱体单层膜会在体相溶液前方铺展，并影响溶剂在底层的扩散行为。深化理解动力学现象（即溶剂铺展与蒸发）对超晶格形貌的影响机制，对于阐明形成机理并最终实现具有长程有序的高质量超晶格组装至关重要。
关键词： 自组装、界面现象、原位GISAXS、纳米粒子超晶格、铺展动力学
更新于2025-09-23 15:21:01
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红外等离子体纳米晶体与激子纳米晶体的二元超晶格
摘要： 纳米晶体的自组装超晶格能像固态晶体调控原子间键合那样，实现对纳米晶体间耦合的精准控制。通过组装不同特性（如等离子体、激子、介电或磁性）的纳米晶体，我们可以构建具有新功能的丰富二元超晶格超材料。本研究首次将红外等离子体Cu2?xS纳米晶体引入成功构建二元超晶格的材料库。我们率先制备出由大尺寸激子（PbS）纳米晶体与小尺寸等离子体（Cu2?xS）纳米晶体组成的多种二元超晶格——两者均在红外波段共振。随后通过调控大尺寸Cu2?xS纳米晶体的表面化学性质，成功构建出结构类似的大尺寸Cu2?xS与小尺寸PbS纳米晶体的超晶格。采用透射电子显微镜（TEM）和掠入射小角X射线散射（GISAXS）对两类超晶格进行了表征。此外，我们对大尺寸Cu2?xS纳米晶体的独特表面修饰还避免了其对PbS纳米晶体光致发光的化学淬灭效应——当PbS纳米晶体与未修饰的Cu2?xS纳米晶体混合时会出现该现象。这些合成成果建立了一系列二元超晶格体系，可用于研究红外等离子体与激子纳米晶体在不同对称性和化学计量比下的耦合机制。
关键词： 红外量子点、纳米晶体、自组装、超晶、超材料、二元超晶格、掠入射小角X射线散射（GISAXS）
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有均匀自组装聚苯胺纳米片的还原氧化石墨烯气凝胶用于电磁吸收
摘要： 通过简易自组装方法制备了聚苯胺（PANI）纳米片均匀分布的还原氧化石墨烯（RGO）/聚苯胺复合气凝胶（GPA）。该复合材料呈现交联三维多孔网络结构，且RGO片层被可控含量的PANI片层包覆。这种独特结构有效抑制了RGO团聚，增强了材料对入射波的导电损耗。特别是当PANI含量为50 wt%时，GPA复合材料展现出优异的电磁波吸收性能：仅需3%填充量即可达到最大反射损耗值-48 dB，且合格带宽（RL ≤-10 dB）覆盖整个Ku波段（12-18 GHz）。该研究有望为制备具有可控微观结构、宽频带合格吸收及轻量化的石墨烯基电磁波吸收复合材料提供新途径。
关键词： 导电网络、三维多孔结构、电磁波吸收、自组装、轻质
更新于2025-09-23 15:21:01
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有序介孔TiO?吉布斯体：孔道结构与铌掺杂对紫外和可见光照射下光催化产氢的影响
摘要： 通过聚（异戊二烯）-嵌段-聚（苯乙烯）-嵌段-聚（环氧乙烷）三嵌段共聚物的协同自组装，成功合成了具有高度有序交替螺旋二十四面体结构及精准可控15纳米介孔尺寸的纯二氧化钛与铌掺杂二氧化钛光催化剂。结合电子显微镜、X射线散射、光致发光、X射线光电子能谱、拉曼光谱及密度泛函理论模拟等多重表征发现：少量铌掺杂会导致孤立Nb??取代Ti??并引入带隙间态，而高浓度铌则倾向于形成团簇，在TiO?导带底产生浅能级陷阱态。这种螺旋二十四面体光催化剂凭借开放的三维网络结构展现出卓越的紫外/可见光产氢活性——大尺寸介孔既保障了高效孔道扩散又增强了光子捕获能力，其产氢速率突破1000微摩尔/小时（每10毫克催化剂）的空前记录，性能超基准P25-TiO?五倍以上。紫外光下铌掺杂因引入电荷复合中心导致活性降低，而可见光区活性提升三倍则归因于带隙间态带来的更高效光吸收。这种独特孔道结构还可能赋予光催化迄今未被发现的光学优势（涉及手性及超材料特性），将激发新型光-物质相互作用的前沿研究。
关键词： 光催化、嵌段共聚物、二氧化钛、自组装
更新于2025-09-23 15:21:01
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凹面星形金纳米晶自组装单层膜作为高效表面增强拉曼散射基底
摘要： 本研究基于一种新型金纳米晶种（即五孪晶金纳米球），通过银欠电位沉积主导的生长方法，合成了具有尖锐顶点的多种金纳米晶几何结构，包括十面体、凹星形和纺锤体。这些制备的金纳米晶体展现出从可见光到近红外区域的宽范围局域表面等离子体共振（LSPR）可调性。此外，我们采用液/液界面自组装技术构建了基于不同形貌金纳米晶体的单层薄膜，其表现出显著的形状依赖性表面增强拉曼散射（SERS）性能。更重要的是，具有十个尖锐顶点的凹星形金纳米晶体比金纳米球具有12倍的更高SERS增强效应，这与有限时域差分（FDTD）方法的模拟结果一致。我们的研究为制备结构多样的金纳米晶体提供了新途径，这些高效SERS基底在超灵敏化学和生物传感应用中具有重要前景。
关键词： 金纳米晶体、表面增强拉曼散射、自组装、局域表面等离子体共振、欠电位沉积
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维二硫化钼纳米片在液/液界面组装的平铺单层薄膜
摘要： 通过两种不相溶液体平面界面的自组装平铺，已制备出主要由单层薄片构成且边缘紧密接触的二硫化钼（MoS2）双层纳米薄片薄膜。该工艺可生产数平方厘米范围的薄膜，总覆盖面积接近90%，其中超过70%的薄膜区域由无重叠的单层薄片构成。与旋涂和喷涂等"自上而下"技术制备的同等面积覆盖率薄膜相比，液/液组装法产生的未覆盖区域比例更低且厚度更均匀。原子力显微镜（AFM）测量的薄片覆盖数据显示，液/液组装产生的薄膜厚度变化规律明显区别于传统"自上而下"沉积法，这证实了液/液组装的二维限域效应能形成更均匀的薄膜?；诟帽∧ぶ圃斓难菔居贸⌒в骞埽‵ET）展现出0.73 cm2 V?1 s?1的迁移率和10?的开/关电流比，性能与采用类似结构、CVD生长或机械剥离单晶MoS2沟道材料的FET相当。本研究表明液/液界面可作为自组装高性能二维材料分散体系薄膜器件的有效工具。
关键词： 自组装、二维材料、覆盖度、器件制备、薄膜、泊松分布
更新于2025-09-23 15:21:01
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金纳米颗粒的边缘富集自组装：琼脂糖印章微接触印刷过程中的咖啡环效应
摘要： 通过结合湿琼脂糖压印技术和微接触印刷技术，对氨基功能化表面进行了选择性修饰。由于特定反应环境及亚硝酸（HNO2）在琼脂糖印章中的受限扩散，条带图案边缘区域的氨基反应活性显著高于其他区域。边缘区修饰的氨基对金纳米粒子（Au-NPs）展现出更高亲和力，因此在Au-NPs自组装后形成了边缘富集的金纳米粒子图案。我们提出类比"咖啡环效应"的"圆柱形液滴"模型来描述HNO2从琼脂糖印章体相向边缘的扩散过程。利用这种密度梯度变化的Au-NPs图案作为氧化锌（ZnO）纳米棒生长的模板时发现：高密度Au-NPs区域会形成高密度且高度(001)取向的ZnO纳米棒；而低密度Au-NPs区域则生长出稀疏且无取向的ZnO纳米棒。本研究成果为梯度图案制备开辟了新途径，并拓展了Au-NPs图案在表面增强拉曼散射和催化领域的应用。
关键词： 咖啡环效应、梯度图案、微接触印刷、琼脂糖印章、自组装
更新于2025-09-23 15:21:01
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由皮克林乳液液滴制备的等离子体Janus微球
摘要： 金属纳米结构以薄膜形式构建，从而发展出独特的等离激元特性。本研究在微球表面设计出具有明确形貌的金属纳米结构，制备出等离激元微颗粒。由于常规技术难以实现球面纳米加工，我们采用含有规则二氧化硅颗粒阵列的光固化乳液液滴作为界面介质来构建周期性纳米结构。这些源自分散相的二氧化硅颗粒在液滴生成后通过形成非密排六方阵列完全覆盖界面，并在老化过程中逐渐向连续相凸起，同时颗粒间距逐渐缩小。通过光固化液滴并移除颗粒，最终在微球表面形成几何形状与间距可控的六方排列球形凹坑。对铝或金进行定向沉积后，最外层表面形成带六方阵列孔洞的连续薄膜，凹坑内则形成孤立曲面圆盘，从而使微球半球呈现等离激元显色效应。通过调节老化时间、金属厚度及二氧化硅颗粒尺寸可控制共振波长，获得多种等离激元色彩。这种等离激元Janus微颗粒的颗?；翁庋вτ每傩峦揪叮ㄖ鞫讲噬袼?、光学条形码和微型传感器等。
关键词： Janus微球、自组装、胶体、Pickering乳液、等离子体颜色
更新于2025-09-23 15:21:01