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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 通过静电组装简易构建富缺陷二硫化铼/石墨相氮化碳异质结以实现快速电荷分离与光活性增强

    摘要： 石墨相氮化碳（CN）是目前研究最广泛的可见光光催化剂之一，但由于光生电荷快速复合导致其光活性较低，仍无法实际应用。本研究首次通过静电组装方法，将二维半导体ReS?与CN构建异质结以加速电荷分离。富含缺陷的ReS?与CN之间的静电作用和配位相互作用使其紧密接触形成异质结。由于富含缺陷的ReS?具有强光吸收能力，ReS?/CN异质结不仅比CN产生反应活性氧物种的速度更快，还能增强可见光及近红外光吸收，从而表现出更优异的污染物降解光催化性能。该异质结中反应活性氧物种生成速率的提升源于电荷分离加速——特别是界面电场和价带顶能级差的协同作用促进了空穴从CN向ReS?的快速转移。本研究为提升光活性提供了新型CN基异质结，并阐明了静电吸引在构建异质结中的重要意义。

    关键词： 静电相互作用、光催化、二硫化铼、石墨相氮化碳、电荷分离

    更新于2025-11-21 11:03:13

  • 利用成像荧光相关光谱研究不同电荷分子在自组装有机纳米管中的扩散行为

    摘要： 采用成像荧光相关光谱技术（imaging FCS）系统研究了荧光分子在基于双亲性两亲分子有机纳米管（ONTs）内的扩散行为。将阴离子型罗丹明B（SRB）、两性/阳离子型罗丹明B（RB）或阳离子型罗丹明123（R123）装载至具有圆柱形中空结构（内径约10纳米）、内外表面分别带有氨基和葡萄糖基团的ONTs中。通过宽场荧光视频显微镜获取不同离子强度（1-500 mM）和pH值（3.4-8.4）水溶液中染料掺杂ONTs的成像FCS数据?；诙悦扛鯫NT像素点荧光强度时间瞬变进行自相关分析获得的表观扩散系数（D），探讨了这些染料的扩散行为。分子-纳米管相互作用使分子扩散显著减缓，表现为极小的D值（10^-1–10^-2微米2/秒）。D值的pH依赖性表明染料扩散主要受ONT内表面氨基质子化相关的静电相互作用控制。在较宽pH范围内观察到的D值pH依赖性变化，可能源于ONT内表面密集堆积铵离子pKa的静电诱导改变。而离子强度对D值的影响相对不明显，暗示分子扩散过程中存在与ONT的非库仑相互作用。值得注意的是，不同长度（1-5微米）的单个ONT在各溶液条件下为各类染料提供了相似的扩散系数，表明ONT在溶质负载与释放特性方面具有均一性。这些结果揭示了ONT内分子扩散行为的特征，将有助于设计更适合作为药物载体和污染物吸附剂的有机纳米管。

    关键词： 静电相互作用、扩散行为、离子强度、pH依赖性、成像荧光相关光谱、有机纳米管

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 氮掺杂碳纳米管上天然光系统的定向纳米级自组装用于太阳能收集

    摘要： 天然光合系统（PSs）因其高效的能量转移量子效率而备受关注，被视为生物太阳能采集器。然而，与固体电极杂化的PSs由于界面特性不佳和PSs随机取向，导致光捕获效率较低，这些因素均会阻碍电荷的高效提取与转移。本研究报道了通过静电相互作用实现天然PSs与氮掺杂碳纳米管（NCNTs）的无连接剂定向自组装。NCNTs上质子化的氮掺杂位点促进了带负电的PSs基质侧自发固定，无需绝缘聚合物连接剂即可形成有利于电子转移的理想取向。所得PS/NCNT杂化材料的光电流密度达1.25±0.08 μA cm?2，显著高于分别用聚乙烯亚胺（0.60±0.01 μA cm?2）和十二烷基硫酸钠（0.14±0.01 μA cm?2）稳定的PS/CNT杂化材料。该研究强调了无连接剂组装PSs形成定向杂化结构对构建高效光捕获电极的重要性。

    关键词： 光捕获、静电相互作用、光系统、氮掺杂碳纳米管、自组装

    更新于2025-11-14 15:29:11

  • 水溶性锌银铟硫化物量子点向有机J-聚集体高效能量转移

    摘要： 本研究旨在采用低毒环保的无机物质，设计并开发一种高效的光捕获无机-有机杂化纳米材料，同时探究该纳米材料中无机与有机组分间的粒子间电子相互作用机制。具体而言，通过将水溶性半导体量子点（硫化锌银铟，ZAIS）与菁染料（S2165）的有机J-聚集体进行复合，构建了无机-有机杂化体系。该纳米杂化系统通过静电驱动的自组装工艺，使有机染料在ZAIS量子点表面定向排列而成。研究采用稳态及时间分辨荧光光谱分析了量子点与J-聚集体间的相互作用，并通过Zeta电位测量评估静电作用的影响及组装过程的热力学可行性。结果表明：量子点与J-聚集体之间通过偶极-偶极机制实现高效的能量转移（ET）。基于F?rster理论的定量分析进一步证实，量子点向J聚集体的能量转移效率极高，表明无机量子点与有机J-聚集体间存在优异的电子耦合效应。Zeta电位测定与热力学计算均显示，量子点与有机染料的相互作用受静电驱动且该组装过程具有热力学可行性。本研究成果为设计高效纳米级光捕获器件提供了重要依据。此外，量子点的荧光显微成像与毒性研究表明其具备生物应用潜力。

    关键词： 能量传递、荧光显微镜、静电相互作用、J-聚集体、无机-有机杂化材料、毒性研究、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 高效非富勒烯有机太阳能电池中电子极化实现的无障碍电荷分离

    摘要： 电荷转移（CT）态在给体/受体（D/A）界面分离为自由电荷的过程对有机太阳能电池（OSCs）起着核心作用。由于库仑吸引力较强，其分离机制尚不明确，尤其是对于激子解离驱动力较低的高效非富勒烯（NF）OSCs。本研究证明，基于一系列A-D-A受体（ITIC、IT-4F和Y6）的OSCs可通过电子极化显著克服库仑势垒。与富勒烯基D/A异质结不同，由于A-D-A受体中静电相互作用对电子的强稳定作用和对空穴的不稳定作用，非富勒烯异质结中给体空穴与受体电子的极化能从界面到纯区域均显著提升。特别是当在ITIC中引入氟取代基和缺电子核后，增强的极化能可完全补偿IT-4F和Y6基异质结中的库仑吸引力，从而实现无势垒电荷分离。

    关键词： 静电相互作用、诱导效应、电荷产生、有机光伏、非富勒烯受体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 针对相互作用定制的大面积胶体组装体组织结构

    摘要： 胶体光刻是一种创新制造技术，它利用球形纳米晶体作为光刻掩模，以低成本实现纳米级图案化。所得纳米结构的特征与颗粒尺寸、沉积条件及相互作用有关。本工作研究了聚苯乙烯球在基底上的吸附行为，并探讨了颗粒-基底及颗粒-颗粒相互作用对其排列方式的影响。根据胶体薄膜形成过程中作用力的性质和强度，我们开发了两种不同策略来控制表面颗粒数量及颗粒间距：即通过改变颗粒溶液中的盐浓度和吸附时间。这些方法实现了大面积（约平方厘米级）不同尺寸和材质的纳米孔（nanoholes）与纳米盘（nanodisks）的图案化制备。

    关键词： 局域表面等离子体共振、大面积纳米结构图案化、胶体光刻、球形纳米颗粒、静电相互作用

    更新于2025-09-22 13:10:13

  • 利用光学激光镊子直接测量聚甲基丙烯酸甲酯微球间的静电相互作用

    摘要： 在本研究中，我们测量了分散在环己基溴（CHB）与正癸烷有机溶剂混合物中的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）颗粒间的静电力。采用光学激光镊子直接测量了不同体积比正癸烷-CHB介质中成对PMMA颗粒间的相互作用力。具有中等介电常数的CHB提供了高电荷存储容量的环境，而正癸烷的加入降低了介质的有效折射率，从而提高了光学捕获效率。我们还使用常用紫外光固化粘合剂制备了显微镜流动池，并通过相互作用力测量和核磁共振分析量化了溶解粘合剂化合物的影响。此外，我们研究了CHB解离为H?和Br?离子（可能屏蔽静电力）所产生的影响。

    关键词： 紫外光固化胶粘剂、核磁共振分析、静电相互作用、光学激光镊子、CHB、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、正癸烷

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 静电相互作用介导了PS-<i>b</i>-PAA与量子点共组装形成囊泡结构的过程

    摘要： 具有良好稳定性的嵌段共聚物与无机纳米颗粒囊泡结构在治疗药物释放和生物成像领域具有应用潜力。本研究通过向四氢呋喃中加水的方式，使聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS48-b-PAA67）嵌段共聚物与明胶及巯基乙酸包覆的水溶性AgInS2/ZnS核壳量子点（QDs）共组装。带正电的量子点通过静电作用与带负电的PAA链段结合。PS48-b-PAA67与量子点的共组装形成了多种囊泡结构：均匀的双层囊泡、花状大复合囊泡、由交替PS层与PAA&QD层构成的洋葱状层状结构，以及同心囊泡层间存在间隙的多层囊泡。带正电量子点与PAA嵌段的结合既影响了聚集体内部PAA冠层的构象，也改变了聚集体间的相互作用。影响这些囊泡结构形成的关键参数包括量子点含量、溶液pH值及加水速率。因此，通过这种简单而有效的共组装方法可制备并调控可调型囊泡结构。

    关键词： 静电相互作用、囊泡结构、量子点、共组装、嵌段共聚物

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于光致发光免疫传感器中TiO?纳米结构与牛白血病病毒蛋白的相互作用机制

    摘要： 本研究提出并探讨了半导体TiO?层与牛白血病病毒蛋白gp51的相互作用机制，该机制应用于基于光致发光的免疫传感器设计。将蛋白gp51吸附于玻璃基底（TiO?/玻璃）上形成的纳米结构TiO?薄膜表面后，观察到TiO?/玻璃经gp51修饰（gp51/TiO?/玻璃）时光致发光（PL）峰从517 nm红移至499 nm。当gp51/TiO?/玻璃在含抗gp51溶液中孵育后，形成新结构（抗gp51/gp51/TiO?/玻璃），PL峰又从499 nm蓝移回516 nm。上述PL峰位移归因于吸附的gp51与带负电TiO?表面间静电相互作用变化所引发的自陷激子能级改变。通过对比TiO?/玻璃、gp51/TiO?/玻璃和抗gp51/gp51/TiO?/玻璃的PL光谱差异，确定了影响光致发光中心的电场强度，并预测了这些电场变化的诱发原理。研究揭示了TiO?蛋白修饰后光致发光光谱变化的本质，为理解TiO?与蛋白质的相互作用机制（这一决定生物传感器性能的关键问题）提供了依据。

    关键词： 光致发光、蛋白gp51、静电相互作用、免疫传感器、二氧化钛、牛白血病病毒

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 精确的纳米粒子-反应物相互作用在可见光光催化中胜过配体中毒效应

    摘要： 金属纳米粒子（NPs）与配体是密不可分的两个实体。然而，纳米粒子表面的配体会通过阻碍反应物接触纳米粒子及载流子迁移来"毒化"光催化剂。本研究提出一种精妙策略：利用纳米粒子表面的配体实现高效光催化。我们通过在金纳米粒子（AuNP）还原铁氰化钾的模型光催化体系中，验证了调控纳米粒子催化剂与反应物间相互作用的方法。通过精确调节静电势产生的有利相互作用，使反应物在AuNP催化剂周围富集。AuNP与铁氰化钾的紧密接触提升了纳米粒子的可及性并加快电子转移速率，从而抑制了配体毒化效应。这种由相互作用驱动的光催化性能增强，在纳米催化领域新兴的"配体导向产物形成"方向具有重要潜力。

    关键词： 纳米粒子，金纳米粒子，配体中毒，静电相互作用，光催化

    更新于2025-09-09 09:28:46