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飞秒激光改性Ti6Al4V合金的体外生物活性与生物相容性
摘要： 本研究探讨了飞秒（fs）激光表面改性Ti6Al4V合金（钛合金）的生物活性与生物相容性。采用波长800 nm的钛宝石脉冲飞秒激光照射时，钛合金表面形成了自排列的锥形微结构。通过掠入射X射线衍射（GIXRD）技术和显微拉曼光谱分析了飞秒激光辐照导致的钛合金表面化学成分变化，检测到辐照后表面生成了钛亚氧化物相，使样品表面氧空位增多。体外生物活性测试中，将未处理和飞秒激光处理的样品浸入模拟体液两周。扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDX）、GIXRD、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及显微拉曼光谱证实，两种样品表面均出现羟基磷灰石沉积。与未处理表面相比，飞秒激光改性的钛合金表面羟基磷灰石生长更显著。通过研究人骨肉瘤细胞系（U2OS）在材料表面的锚定与生长评估激光处理钛合金的生物相容性，采用MTT法测定未处理与激光处理样品共培养时的细胞存活率和增殖潜力。结果显示两种表面均未影响细胞活性与生长。共聚焦显微镜观察进一步表明，相比未处理表面，飞秒激光处理的钛合金表面具有更高效的细胞附着能力。
关键词： 生物相容性、羟基磷灰石、表面改性、Ti6Al4V合金、飞秒激光、生物活性
更新于2025-11-21 11:08:12
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类珊瑚状钙钛矿纳米结构用于增强钙钛矿太阳能电池的光捕获与加速电荷提取
摘要： 通过使用二甲基甲酰胺/异丙醇（DMF/IPA）作为共溶剂进行简便的表面修饰，在致密钙钛矿基础层上生长出一种新型珊瑚状钙钛矿纳米结构层。扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析揭示了这种新形貌的生长机制，其由钙钛矿分解与重结晶、过量PbI?提取以及珊瑚状纳米结构钙钛矿层的依次形成构成。这种珊瑚状钙钛矿纳米结构产生了显著的光散射效应，提升了光捕获效率，从而增强了光电流密度。此外，钙钛矿太阳能电池的几何构型从平面结构转变为体异质结结构，由于所得钙钛矿层与空穴传输层界面处的高比表面积，加速了电荷分离与提取过程。优化后的钙钛矿太阳能电池展现出令人瞩目的19.47%光电转换效率（PCE），而原始电池仅为17.19%。
关键词： 太阳能电池、体异质结、光捕获、珊瑚状纳米结构、表面改性、钙钛矿
更新于2025-11-21 11:01:37
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锌离子修饰的磷化铟量子点用于增强硫化氢氧化产氢的光催化性能
摘要： 通过直接在环境条件下向磷化铟量子点（InP QDs）溶液中添加无机锌离子，我们在此提出一种简便而有效的方法来修饰InP QDs，用于从硫化氢（H2S）中光催化制氢。X射线衍射图谱和透射电子显微镜图像表明，锌离子对InP QDs的晶体结构和形貌没有显著影响，而X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱显示锌离子主要吸附在InP QDs表面。光催化结果表明，修饰后的平均产氢速率提高了2.9倍，且H2S确实参与了产氢过程。稳态和瞬态光致发光光谱证明，锌离子能有效消除InP QDs表面的陷阱态，这对抑制载流子复合至关重要。此外，锌离子与InP QDs表面硫化物之间的静电相互作用可减轻QDs与硫化物/硫氢化物之间的排斥，从而可能促进光催化过程中的表面氧化反应。该工作避免了传统量子点表面钝化所需的苛刻复杂操作，为光催化中量子点的优化提供了一种便捷途径。
关键词： 硫化氢、光催化产氢、磷化铟量子点、表面改性
更新于2025-10-22 19:38:57
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表面固定化含铼联吡啶基元的共轭聚合物用于电催化与光催化二氧化碳还原
摘要： 太阳能驱动的二氧化碳转化高附加值产物为能源存储和大气二氧化碳修复提供了可行途径。本报告采用表面局域化电聚合方法，成功用[2,2'-联吡啶]-5,5'-双(重氮盐)铼配合物修饰了多种电极支撑材料。所得多层膜的物理表征证实，固定化后铼联吡啶三羰基位点的配位环境得以保留，且聚合催化单元呈现长程有序结构及均匀膜层生长。紫外-可见光谱显示聚合膜在可见光区出现联吡啶铼配合物所不具备的额外吸收带。以改性石墨棒电极为对象的电化学研究表明，这些薄膜的电催化活性随催化剂负载量增加而提升至最优点，超过该值后电子与物质传输成为速率控制步骤。在-2.25 V（vs Fc/Fc+）下进行2小时电催化测试发现，其法拉第效率和转换数最高分别达99%和3606。对改性二氧化钛器件的光催化研究表明其低催化剂负载时即可增强活性，光照5小时转换数最高可达70。
关键词： 金属聚合物、表面改性、光催化、铼联吡啶、太阳能转化、电催化
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过紫外线和SF6等离子体处理制备的交联木质素涂层
摘要： 木质素是维管植物中最丰富的大分子之一，因其来源广泛且成本低廉（作为造纸制浆过程的主要副产物，通常被直接燃烧作燃料）而被研究多年。但尽管如此，木质素的工业应用仍十分有限。本研究我们发现了一种制备结构明确的木质素表面的简易方法：通过碱法蒸煮从甘蔗渣中提取木质素，并采用不同溶剂溶液通过旋涂工艺在多种基底（硅片、纸张、钢材和玻璃）上制备涂层。为促进木质素涂层表面交联，我们测试了两种方法：SF6等离子体处理和紫外线辐射。两种处理均通过FTIR和热分析证实减少了表面羟基含量，从而形成更稳定的交联涂层。紫外线辐射使木质素涂层呈现亲水性，而采用SF6等离子体则获得了稳定的超疏水木质素涂层。
关键词： 交联、表面改性、涂层、等离子体、超疏水性、木质素
更新于2025-09-23 15:23:52
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二氧化钛纳米颗粒光催化活性中的铜和锆表面位点：锆分布的影响
摘要： 本研究聚焦于ZrO2改性对CuO修饰TiO2性能的影响。与仅含铜物种改性的样品相比，氧化锆负载能形成更具抗性的光催化层。通过CuO/ZrO2对混合相TiO2进行表面改性，可提升模拟太阳光照射下降解活性蓝19染料的效果。对催化剂的深入研究表明，在CuO/ZrO2改性情况下，含锆物种对TiO2表面的覆盖能防止金红石相TiO2上高铜负载量形成的铜物种所诱导的形貌变化及有害能态改变。
关键词： 哈米特指示剂、二氧化钛、表面改性、X射线吸收精细结构分析、表面酸性
更新于2025-09-23 15:23:52
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改性硅表面上的表面活性剂模板定向一维纳米级铂和钯体系
摘要： 一种模板法已得到改进，可在硅表面形成定向一维金属纳米结构。为此，采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷对硅表面进行修饰。使用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为胶束模板。所得铂条的平均宽度为35纳米，所得钯条的平均宽度为60纳米。
关键词： 铂族元素，原子力显微镜，表面改性，纳米结构材料，胶束模板
更新于2025-09-23 15:23:52
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羧基化多壁碳纳米管对丙烯酸紫外接枝聚酰胺纳滤膜性能的协同效应
摘要： 通过紫外光诱导丙烯酸接枝聚合及羧基化多壁碳纳米管（COOH-MWCNTs）掺杂，实现了商用聚酰胺纳滤膜的表面改性。接枝过程在不同单体浓度和紫外照射时间下进行。采用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、接触角与Zeta电位分析以及错流过滤实验对改性膜进行表征。改性后膜表面亲水性、负电荷密度及粗糙度的变化显著提升了其渗透性与抗污染性能：在50 g/L丙烯酸单体、5分钟紫外照射条件下制备的膜表现出最优过滤性能——纯水通量达38.8 L/m2·h，对Na?SO?和NaCl的截留率分别为97.43%和93.4%，牛血清白蛋白（BSA）过滤过程中通量恢复率达80.2%。优化接枝条件后，将不同含量的COOH-MWCNTs分散于单体溶液中进行接枝层包埋。当接枝层中COOH-MWCNTs添加量为0.2 wt%时，水通量提升约30%；但过量负载会导致接枝层致密化、失去柔韧性，进而降低膜亲水性与渗透性。BSA水溶液污染测试表明，所有COOH-MWCNTs浓度下改性膜的抗污染能力均显著改善。盐截留结果显示，通过接枝与COOH-MWCNTs包埋的协同表面改性，可有效同步提升膜的渗透性、脱盐率及抗污染性能等纳滤关键指标。
关键词： 丙烯酸、纳滤、抗污染、表面改性、多壁碳纳米管、接枝
更新于2025-09-23 15:23:52
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羟基表面修饰提高石墨相氮化碳光催化活性的有效方法
摘要： 在本研究中，我们开发了一种水热法对g-C3N4进行羟基表面修饰。改性后的g-C3N4在可见光下对酚类化合物的去除表现出更高的光催化活性。这种提升可能源于以下优势：(1) 将g-C3N4的疏水表面调控为亲水性；(2) 提高了吸附能；(3) 羟基表面修饰后g-C3N4的带隙变窄。该方法操作简便，在C3N4表面添加羟基非常有效，且可推广至其他体系以提升其水处理中的光催化活性。
关键词： 水处理、光催化、羟基、表面改性、g-C3N4
更新于2025-09-23 15:22:29
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溶剂蒸汽在多孔硅中吸附的高光谱与彩色成像
摘要： 一个具有径向梯度反射带波长及两种空间分离孔壁表面化学性质（甲基化和氧化）的多孔硅薄膜光子晶体（渐变型）样品，在暴露于浓度范围为100至3000毫克/立方米丙酮、乙醇、庚烷、异丙醇和甲苯蒸气时，通过高光谱与彩色成像进行监测。根据高光谱成像得出的横跨两种表面化学性质路径上各位置渐变反射带最大波长的偏移，可区分不同溶剂及其浓度；而彩色相机数据沿类似路径获得的色调变化则未提供区分能力。溶剂区分主要源于两种不同的表面化学性质，与渐变反射带波长变化相关的梯度对选择性影响不显著。沿路径的光谱与颜色响应存在空间变异性（与整体渐变反射带波长梯度及孔壁表面化学性质无关），这归因于制备多孔硅所用硅晶圆中存在的条纹等因素。
关键词： 传感器，多孔硅，高光谱成像，表面改性，蒸汽传感
更新于2025-09-23 15:22:29