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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 制备具有增强可见光诱导光催化性能的掺银Bi5O7I复合材料

    摘要： 通过简单水热法合成了一种新型异质结构光催化剂——掺银Bi5O7I复合材料（Ag/Bi5O7I）。与Bi5O7I相比，Ag/Bi5O7I复合物在可见光及近红外区域具有更强的光吸收能力，且其光吸收边发生轻微红移。此外，在可见光照射（λ ≥ 420 nm）下，Ag/Bi5O7I复合物对罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）的降解表现出比Bi5O7I更高的光催化活性。当银含量为1%时，Ag/Bi5O7I复合物对RhB和MO的降解效率达到最大值，分别约为Bi5O7I的20.2倍和7.6倍。捕获实验表明超氧自由基和空穴是光降解过程中的主要活性物种。优异的光催化性能可归因于Ag/Bi5O7I异质结及银的表面等离子体共振效应，这增强了可见光吸收并促进了载流子的高效分离与迁移。

    关键词： 掺银Bi5O7I、可见光、表面等离子体共振、异质结构光催化剂

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 通过等离子体效应与BiOCl高活性晶面的协同利用促进光还原性能

    摘要： 探索高效光催化剂是实现高效太阳能-化学转化的紧迫任务。等离子体效应通过降低化学反应活化能、增强光催化剂吸收能力或从等离子体金属向光催化剂注入热载流子，被广泛应用于提升光催化性能。本研究设计了一种边缘负载银的BiOCl-Ag-E复合结构，该杂化体系兼具高光催化活性的BiOCl(001)晶面优势与等离子体效应。研究表明，等离子体金属通过内建电场为(001)晶面提供更多光生载流子，这一结论得到光电流响应和活性物种检测的证实。由于(001)晶面积累了更多负电荷载流子，BiOCl-Ag-E展现出卓越的废水处理和CO2光还原性能。本研究的材料设计方法为未来高效光催化剂的开发奠定了基础。

    关键词： 光催化剂、协同效应、表面等离子体共振、二氧化碳光还原、选择性生长

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 负载于LaFeO3光阴极上的等离子体镍纳米颗粒用于增强太阳能制氢

    摘要： 将等离子体镍纳米颗粒引入LaFeO3光阴极（LFO-Ni）以激发表面等离子体共振（SPR），从而增强光捕获能力，提升光电化学（PEC）析氢反应效率。该纳米结构LFO光阴极采用喷雾热解法制备，镍纳米颗粒通过旋涂技术负载于光阴极表面。实验显示LFO-Ni光阴极具有显著光学吸收和更高电流密度：未处理的LFO薄膜在0.6 V（vs RHE）下最大光电流为0.036 mA/cm2，而掺杂2.84 mmol镍纳米颗粒后，由于SPR效应，在相同电位下光电流密度提升至0.066 mA/cm2的最大值，最终使氢气产量提高两倍以上（达未处理样品的2.64倍）。通过有限时域差分（FDTD）方法模拟镍纳米颗粒，结果表明70-100 nm粒径范围对表面等离子体共振（SPR）增强具有最优效果。

    关键词： LaFeO3，时域有限差分法，表面等离子体共振，镍纳米粒子，光阴极，光电化学水分解

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 二维材料覆盖贵金属与磁性材料（镍）的表面等离子体共振传感器灵敏度增强

    摘要： 本文采用传输矩阵法分析了基于Kretschmann构型的二维材料（如MoS2和石墨烯）与金及磁性材料镍构成的表面等离子体共振(SPR)传感器。研究发现：将MoS2层夹在金膜与镍膜之间，并在镍膜上叠加石墨烯层后，其灵敏度最高可提升至229°/RIU。同时观察到该传感器的灵敏度会随石墨烯和MoS2层数的变化而改变。我们预期这种高灵敏度SPR传感器有望应用于化学检测、医学诊断及生物检测等领域。

    关键词： 二硫化钼，生物传感器，石墨烯，灵敏度，表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于二硫化钼-石墨烯杂化纳米结构与银金属层的超灵敏表面等离子体共振生物传感器

    摘要： 基于等离子体技术的光学生物传感器是生物光子学领域的重要研究方向。石墨烯-二硫化钼（MoS2）复合结构在设计和制造高灵敏度光学生物传感器方面具有显著优势。本文提出了一种由纳米结构Ag/MoS2/石墨烯构成的高性能、高灵敏度光学生物传感器。该表面等离子体共振（SPR）生物传感器采用Kretschmann构型，通过研究不同状态下传感器的灵敏度增强效应，通过优化MoS2层数和金属层厚度，实现了传感器灵敏度的提升，最终获得最大灵敏度约190°/RIU。对于这种具有最高灵敏度的超灵敏SPR生物传感器，其MoS2和石墨烯层数均为2层，共振波长设定为680 nm。

    关键词： 表面等离子体共振、二硫化钼、生物传感器、灵敏度、石墨烯

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用堆叠纳米间隙金结构控制等离子体退相干时间以实现强近场增强

    摘要： 构建具有强近场增强的金属纳米结构对于等离子体器件（如等离子体传感器和光能转换系统）的实际应用日益重要。值得注意的是，近场增强效应取决于等离子体退相位时间。本研究提出通过利用等离子体耦合来控制退相位时间以实现更强近场增强的方法。我们在掺铌二氧化钛基底上采用电子束光刻和干法刻蚀工艺，制备了由金属/绝缘体/金属纳米结构组成的有序堆叠纳米间隙金（Au）结构阵列。通过厚度为15纳米的氧化铝层分隔的上下金纳米结构之间的近场耦合，激发了暗等离子体模式?；诎档壤胱犹迥Ｊ降募し?，电磁场在上下载金纳米结构间局域化及更长的等离子体退相位时间共同诱导出强近场增强效应。值得注意的是，通过时间分辨光发射电子显微镜测量发现，与金纳米块体的等离子体模式相比，所测暗等离子体模式的退相位时间延长了三倍——这一参数可通过堆叠纳米间隙金结构的结构设计进行调控。

    关键词： 暗等离子体模式, 等离子体退相, 近场增强, 光电子发射显微镜(PEEM), 表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于MIL-53(Fe)@CdS的电化学发光纳米齿轮适配体传感器用于卡那霉素和新霉素的多重检测

    摘要： 基于卡那霉素和新霉素诱导的双齿轮转换机制，结合金属有机框架（MOFs）负载平台、表面等离子体共振（SPR）效应以及CdS量子点与AuNPs（或PtNPs）之间的电化学发光共振能量转移（ERET），设计了一种双齿轮电化学发光（ECL）适配体传感策略，用于卡那霉素和新霉素的多重选择性检测。无目标物时，双齿轮处于"关闭"状态，B1-AuNP（齿轮B）和适配体1-PtNPs通过ERET过程作为信号猝灭元件抑制ECL强度。加入卡那霉素后，适配体1-PtNPs逐渐脱离齿轮，AuNPs与CdS量子点间的SPR效应使ECL信号增强。孵育适配体2后，双齿轮再次"关闭"，AuNPs与CdS量子点间的ERET过程导致ECL强度降低。存在新霉素时，双齿轮重新"开启"，AuNPs与CdS量子点间的SPR效应使ECL信号增强。在最优条件下，该适配体传感器对卡那霉素（10^-10-10^-6 M）和新霉素（10^-9-10^-5 M）均呈现宽线性范围，检测限分别为1.7×10^-11 M（卡那霉素）和3.5×10^-10 M（新霉素）。该传感器实现了单发光体对两种抗生素的多重ECL检测，并成功应用于食品样品中卡那霉素和新霉素的检测。

    关键词： 电化学发光共振能量转移、电化学发光、抗生素、纳米齿轮、表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于锑烯的表面等离子体共振传感器对miRNA的超灵敏检测

    摘要： 微小RNA在癌症中呈现差异性表达水平，可影响细胞转化、致癌及转移过程。尽管基于染料分子标记的荧光技术已有研究，但实现miRNA的无标记分子级定量检测极具挑战性。我们开发了一种基于二维纳米材料锑烯的表面等离子体共振传感器，用于特异性无标记检测miRNA-21和miRNA-155等临床相关生物标志物。第一性原理能量计算表明，由于锑烯具有更离域化的5s/5p轨道（相比既往DNA分子传感中使用的石墨烯），其与单链DNA的相互作用显著更强。该传感器检测限可达10 aM，比现有miRNA传感器灵敏度高2.3至1万倍。这种前所未有的奇异传感材料与SPR架构的结合，为解锁miRNA和DNA的超灵敏检测提供了新途径，对癌症早期诊断、分期及监测具有重要应用前景。

    关键词： 表面等离子体共振、生物传感器、锑烯、癌症诊断、miRNA检测

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于表面等离子体共振的高选择性光纤多巴胺传感器——采用分子印迹GNP/SnO?纳米复合材料制备

    摘要： 据报道，研究人员利用分子印迹石墨烯纳米片/二氧化锡（SnO2）纳米复合材料，制备并表征了一种基于光纤表面等离子体共振的高选择性多巴胺传感器。通过一系列优化和形貌研究完成了传感层的合成，并通过对覆盖人体建议多巴胺浓度范围的对照实验，证实了该传感层相较于其他可能探针设计的有效性。经评估，该传感器的检测限（LOD）为0.031微摩尔，低于采用不同方法制备的各种多巴胺传感器的LOD值。通过使用多种干扰物进行实验，证实了该传感器对多巴胺的特异性；通过长期重复实验，验证了传感器探针的稳定性和可重复使用性。除高灵敏度、低检测限和快速响应外，该传感器还可用于多巴胺的远程检测和在线监测。

    关键词： 表面等离子体共振、二氧化锡纳米颗粒、光纤传感器、金纳米颗粒/二氧化锡纳米复合材料、石墨烯、多巴胺、分子印迹

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种用于表面等离子体共振传感器的自动多线程图像分割嵌入式系统

    摘要： 为减少表面等离子体共振成像系统（SPR）中人工选取感兴趣区域（ROI）带来的不确定性，我们在嵌入式系统中提出并实现了一种自动图像分割方法以支持潜在的实时应用。通过开发的直观标记控制分水岭算法，从实验性SPR系统获取的图像中分割出反应区、空白区和背景区等ROI。在多核嵌入式系统上采用多线程编程并行执行标记分配算法和预处理算法，既保证了实时性又实现了高质量分割。该方法在一系列ROI分割测试中展现出良好鲁棒性。此外，葡萄糖标准溶液三重复检测的强度响应表明数据具有良好的重现性：线性范围为2.5-20.4 mg/mL，相关系数（R2）达0.999，灵敏度为2.69 a.u./mg/mL。结论表明，该自动图像分割方法有效提升了测量精度并简化了操作流程。

    关键词： 光学传感器，表面等离子体共振（SPR），生物传感器，分水岭算法，图像分割

    更新于2025-09-23 15:23:52