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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 共沉淀法合成ZnO纳米粒子的表征及抗菌活性

    摘要： 目的：本研究考察了氧化锌（ZnO）纳米粒子对革兰氏阴性菌（大肠杆菌和普通变形杆菌）及革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌和变异链球菌）的抗菌活性。 方法：采用共沉淀法以硫酸锌和氢氧化钠为前驱体合成ZnO纳米粒子，通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Visible）及扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDX）进行表征。分别采用琼脂孔扩散法和液体稀释法测定纳米粒子对两类细菌的抗菌活性及最小抑菌浓度。 结果：X射线衍射测得ZnO纳米粒子平均晶粒尺寸为35 nm。FTIR光谱显示450 cm?1和603 cm?1处存在ZnO特征伸缩振动峰。紫外-可见光谱测得光学吸收峰位于383 nm。SEM观察显示纳米粒子呈球形形貌。抗菌实验表明，在50 mg/ml浓度下，大肠杆菌抑菌圈直径最大（32±0.20 mm），其次为普通变形杆菌（30±0.45 mm）。 结论：与革兰氏阳性菌相比，氧化锌纳米粒子对革兰氏阴性菌表现出更显著的抗菌活性。

    关键词： 能谱仪（EDX）、扫描电子显微镜（SEM）、显微红外光谱（MIC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-VISIBLE spectroscopy）、X射线衍射（XRD）、氧化锌纳米颗粒（ZnO nanoparticles）

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 电化学合成Zn:ZnO/Ni2P及多变量实验设计优化下水中金胺O的高效光催化降解

    摘要： 本研究致力于通过电化学方法合成Zn:ZnO/Ni2P纳米复合材料，并运用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和漫反射光谱(DRS)等技术进行物相鉴定与性能表征。实验结果表明该材料具有降解金胺O(AO)的能力——通过中心复合设计(CCD)评估了光照时间、纳米复合材料用量、pH值及初始AO浓度等变量（主效应与交互作用）的相关性后得出：当pH值为6.72、光照时间61.66分钟、AO初始浓度13.13 mg·L-1、催化剂用量0.014克时，光催化剂对AO的光催化降解效果最佳。在此最优条件下，以合理试剂消耗量实现了95.47%的AO光催化降解率（目标函数值0.94）?；贚angmuir-Hinshelwood(L-H)模型推导的准一级动力学方程有效描述了研究体系的实验数据特征，其中Zn:ZnO/Ni2P的光催化反应速率常数、L-H速率常数和L-H吸附常数分别为0.0375 min-1、27.39 mg·min-1·L和0.00048 L·mg-1。

    关键词： 光催化降解、金雀异黄酮O、电化学合成、Zn:ZnO/Ni2P、响应面法

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 将轮胎废料转化为碳量子点（P-CDs）及利用ZnO-CDs纳米复合材料增强有机废物的光催化降解

    摘要： 将固体废弃物转化为有价值材料对可持续发展具有重要意义。本文报道了通过水热法和催化降解去除固液废弃物的方法：首先采用水热转化法将轮胎等固体废弃物转化为磷氮共掺杂碳纳米点（P-CDs）；其次利用负载于氧化锌纳米颗粒的P-CDs，在能量效率高的弱光LED光源照射下，实现亚甲基蓝（MB）溶液等液体废弃物的可见-近红外光催化降解。与纯氧化锌（0.008 h?1）相比，ZnO-P-CDs的光降解速率常数显著提高近10倍（0.08 h?1），这种增强效应在弱光源条件下尤为突出。通过循环伏安法和光学特性测定了P-CDs的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）?；赯nO与P-CDs的能级分析，催化性能提升归因于P-CDs导带电子向ZnO导带转移，从而加速了光生电子-空穴对的分离。P-CDs的上转换光致发光特性是促进激子分离和捕获长波长光的另一重要原因。这种结合水热/催化降解与弱LED光照的固液废弃物协同处理技术，将为固体废弃物治理和水净化技术提供高效解决方案。

    关键词： 增值利用、轮胎废料、碳量子点、光催化降解、ZnO-P-CDs纳米复合材料

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • ZIF-8衍生的中空CuO/ZnO材料用于增强光催化性能研究

    摘要： 盐酸四环素（TC）是一种广泛应用于医疗和兽医领域的广谱抗生素。然而其过量使用会危害环境和人体健康。近期研究表明，构建CuO/ZnO异质结对水中有机物处理具有良好效果。本研究以沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）为初始原料，合成了多孔中空结构的CuO/ZnO光催化剂用于催化降解TC。结果表明：当Cu与Zn摩尔比为0.1时，所制得的CuO/ZnO呈现多孔中空多面体特征。与CuO/ZnO纳米颗粒及纯ZnO、CuO颗粒相比，其光催化降解效率显著提升——在可见光（λ>420 nm）照射60分钟时可达87%，且具有良好的稳定性。这种多孔中空CuO/ZnO复合材料对水中盐酸四环素的高效环保降解展现出重要应用前景。

    关键词： 光催化、盐酸四环素、沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8）、中空CuO/ZnO

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • MOF模板法制备的核壳结构Co(II/III)@ZnO六方棱柱用于香草醇的选择性氧化

    摘要： 该工作提供了一种简便策略，以可控方式制备核壳结构催化剂——其内核为MOF模板金属活性物种嵌入的碳基质，外壳为功能性金属氧化物。该方法特点在于可简易引入功能性壳层金属氧化物并保持MOF形貌。以ZIF-67为模板，采用此工艺制备出Co(II/Ⅲ)@ZnO六方棱柱体。在香草醇选择性氧化制取香兰素的应用中，ZnO壳层通过促进Co3+/Co2+氧化还原反应推动香草醇向香兰素转化，并防止钴物种溶入反应体系，发挥重要作用。反应2小时后，Co(II/Ⅲ)@ZnO转化率达20%且选择性为80%，经3次催化循环后仍保持稳定。

    关键词： 选择性氧化，香草醛，MOF模板法，ZnO，核壳结构

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • ZnO作为外层结构对双层涂层聚合物光纤探针灵敏度的影响

    摘要： 盐度变化幅度是决定天然水体化学性质和生物过程的关键因素。无标记折射率传感器是检测此类变化的理想设备。实验论证了一种通过包层处理及双层氧化锌/银（ZnO/Ag）纳米结构涂层修饰的聚合物光纤（POF）传感器，该传感器能通过水中折射率变化测定氯化钠浓度变化。研究采用三种ZnO纳米结构形态（纳米颗粒、水平与垂直取向纳米棒）作为外层，并使用可见光（Vis）至近红外（NIR）波段宽谱光源以实现最佳灵敏度。垂直取向样品的均方根粗糙度、光学带隙和ζ电位值分别为148纳米、3.19电子伏特和5.96毫伏。在NIR波段，包覆ZnO纳米颗粒及水平/垂直取向纳米棒的探针波长-强度灵敏度值分别为104纳米RIU?1–12分贝RIU?1、63纳米RIU?1–10分贝RIU?1和146纳米RIU?1–22分贝RIU?1；在Vis波段则分别为65纳米RIU?1–14分贝RIU?1、58纳米RIU?1–11分贝RIU?1和89纳米RIU?1–23分贝RIU?1。由于消逝波穿透更深、表面体积比更高、结晶度更优、与盐分子粘附作用更强、表面粗糙度更大以及高阶色散效应更显著，垂直排列ZnO纳米棒包覆探针在NIR波段获得最大振幅灵敏度，优于其他ZnO纳米结构涂层。

    关键词： 灵敏度、盐度、纳米棒、折射率传感器、ZnO/Ag纳米结构、聚合物光纤、纳米颗粒

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 通过喷涂或旋涂法沉积的ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO混合薄膜的形貌调控

    摘要： 氧化锌（ZnO）与聚(3-己基噻吩-2,5-二基)（P3HT）的混合薄膜在混合体异质结太阳能电池（HBSCs）应用中展现出良好特性。然而ZnO与P3HT的不相容性可能导致界面面积减小，从而降低激子分离概率并最终削弱电池效率。本研究引入二嵌段共聚物P3HT-b-聚环氧乙烷（PEO）来改善ZnO与P3HT的界面。通过嵌段共聚物辅助溶胶-凝胶法合成ZnO，并将所用锌前驱体直接掺入PEO嵌段中，从而减少无机与有机组分的团聚可能性并确保良好混合效果。采用喷雾与旋涂两种沉积方法制备样品，通过扫描电子显微镜（SEM）和飞行时间掠入射小角中子散射（TOF-GISANS）对所得薄膜结构进行对比研究。表面与内部形貌分析表明：旋涂样品比喷涂样品具有更小且分布更均匀的畴区尺寸。鉴于旋涂在大规模生产中的优势，通过调节薄膜中ZnO重量分数对喷涂样品形貌进行更精细调控。随着ZnO含量降低，喷涂混合薄膜呈现更小畴区与更少团聚现象。这说明沉积方法与ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO混合薄膜的组分比例对薄膜形貌具有重要影响，从而为未来提升HBSCs性能提供关键依据。

    关键词： 喷涂涂层、形貌、旋涂、ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO、飞行时间掠入射小角中子散射

    更新于2025-11-14 15:19:41

  • 采用交叉堆叠氧化物/金属/氧化物电极层的高度柔性透明忆阻器件

    摘要： 柔性透明忆阻器件（FT-忆阻器）被视为未来非易失性存储器的潜力候选者。要实现这类器件，关键在于制备柔性透明导电电极（TCEs）。然而传统TCEs材料如氧化铟锡、氧化镓锌和氧化铟锌既缺乏柔韧性，又需高温退火才能获得高导电性与光学透过率。本研究在聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底（PET）上无需任何退火工艺，采用交叉堆叠的氧化物/金属/氧化物电极层结构（即ZnO/Ag/ZnO+ZnO/Ag/ZnO和Al2O3/Ag/Al2O3+Al2O3/Ag/Al2O3），成功制备了基于Ag/ZnO/Ag与Ag/Al2O3/Ag的FT-忆阻器。这两种PET基FT-忆阻器均展现出优异特性：可见光区透过率>86%、开关比>103、数据保持时间>10?秒。在8.1毫米弯曲半径下经历2500次弯折后，PET衬底上的器件仍保持高度稳定的柔性特性。最后通过透射电镜图像和飞行时间二次离子质谱分析，我们揭示了这些器件的开关机制。

    关键词： Al2O3/Ag/Al2O3、灯丝、忆阻器器件、透明柔性电极、ZnO/Ag/ZnO

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有p-n异质结的分层Cu2S量子点@ZnO纳米针中电荷转移特性的工程化：迈向高效且可回收的光催化剂

    摘要： 通过调控连续离子层吸附与反应（SILAR）工艺，成功构建了一种基于分层结构纳米火柴棒状异质结（NMSHs）的新型光催化剂——Cu?S量子点（QDs）@ZnO纳米针（NNs）交错能隙p-n异质结体系。在紫外和可见光照射下，通过罗丹明B（RhB）水溶液的光催化降解实验，评估了不同Cu?S QDs负载量的Cu?S@ZnO异质结光催化特性。结果表明：经能带结构调控优化的样品（进行六次SILAR循环的S3系列试样）在所有合成样品中展现出显著提升的光催化活性，这归因于适量Cu?S QDs的敏化作用。该结构不仅能与ZnO纳米针形成促进光生载流子分离的p-n结，还可与ZnO NNs表面缺陷相互作用以降低电子-空穴复合概率。此外，Cu?S QDs的存在还能拓展光吸收范围以提高太阳光利用率。值得注意的是，在紫外光条件下S3样品表现出显著增强的RhB降解效率，这一结论通过本文的电荷转移机制讨论与评估得到明确验证。进一步补充研究表明，所开发的纳米级Cu?S@ZnO异质结构在长期循环光催化实验中仍保持优异的光稳定性，有望广泛应用于高效且可持续循环利用的光催化剂领域。

    关键词： 光催化、量子点、ZnO@Cu2S层级结构、光稳定性、p-n异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 生物功能化氧化锌的亚慢性静脉毒性研究及其作为细胞特异性靶向荧光探针的应用

    摘要： 成功开发出安全、高效且能对体内早期癌症进行靶向成像的纳米探针是一项重大挑战。本研究选用可见光发射型氧化锌非核壳结构纳米粒子（NP）荧光团（ZHIE）作为典型材料——我们此前已报道过这类材料。结果表明ZHIE纳米粒子具有良好的水溶性和生物相容性。本实验旨在探究以成功实现体内肿瘤成像所需剂量多次静脉注射ZHIE纳米粒子时的毒性。通过抗巨噬细胞1抗原（Mac1，一种巨噬细胞分化抗原）抗体偶联的ZHIE纳米粒子，我们成功实现了对小鼠巨噬细胞系Raw264.7细胞的靶向成像。结论表明：ZHIE纳米粒子在体内无毒性，而抗体偶联的ZHIE纳米粒子在单细胞标记等应用中具有巨大潜力。

    关键词： 亚慢性毒性，氧化锌（ZnO）纳米颗粒，荧光探针

    更新于2025-09-23 15:23:52