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纳米产业一周动态
2017-10-09 来源：MEMS Ⅰ 中科院长春光机所研制出可见区全谱段荧光碳纳米点,推进碳纳米点在照明器件范畴的应用具有重要意义 近日，中科院长春光机所曲松楠研讨员课题组初次研制出可见区全谱段荧光碳纳米点，并提出一种新的方便快捷的复合措施制备出具有高荧光量子效率的全谱段荧光碳纳米点及其复合荧光粉，该工作关于研讨碳纳米点的发光机理以及推进碳纳米点在照明器件范畴的应用具有重要意义。该成果发表在国际期刊《Advanced Optical Materials》（SCI影响因子6.8）上（Adv. Opt. Mater., DOI: 10.1002/adom.201700416），第一作者为田震在读博士生，通讯作者是曲松楠研讨员。
图1. （a）全谱段多色碳点在日光（上）和紫外光（下）映照下的对比，（b）对应的360 nm激起下的发射光谱。 发光碳纳米点是近十年兴起的新型纳米发光资料，由于其无毒、发光性能好、生物相容性好、原料普遍等优点，惹起国际上的普遍关注，其在生物成像、传感、催化、激光、光电器件及照明等范畴具有潜在的应用。但是，该范畴展开仍面临着两个问题：一个是短少调控碳纳米点发光带隙的手措施，另一个是碳纳米点在固态时存在严重的汇集诱导荧光淬灭。这两个问题障碍了碳纳米点在固态照明范畴的展开应用。
图2. 微波辅助法制备碳纳米点与硅酸钠复合资料表示图 针对该难题，曲松楠课题组经过溶剂调理原料柠檬酸和尿素的脱水碳化水平，进而调理所制备碳纳米点的尺寸，完成对碳纳米点发光带隙的调控，制备出从蓝到红的发光纳米碳点。为了抑止碳纳米点在固态下的聚会，该课题组初次运用水玻璃（硅酸钠水溶液）作为基质资料，经过微波辅助快速加热并完成固化，抑止了碳纳米点固态下汇集诱导荧光淬灭的问题，胜利制备出荧光发射从蓝到红的碳纳米点复合资料荧光粉（荧光量子效率在30%以上），并以此完成基于碳纳米点的多色LED以及白光LED照明器件。所制备的碳纳米点白光LED显色指数抵达82.4。该工作的意义在于提出了一种系统地调控碳纳米点发光带隙的措施，以及一种完成碳纳米点固态高效发光的新措施，将推进碳纳米点在生物成像及固态照明器件范畴中的应用。
图3. （a）基于碳纳米点的多色LED及白光LED， （b）制备的白光LED工作下的发射光谱及制备表示图，实物在碳纳米点基白光LED照明 光源下（c）和日光下（e）效果对比， （d）图（c）运用的碳纳米点基白光LED阵列及其相关参数。
2017-10-02 来源：oFweek维科网 Ⅱ 苏州大学刘庄Angew. Chem. Int. Ed.：可生物降解的多功用无机纳米肿瘤诊疗试剂 光热疗法(PTT)，作为一种非传统的肿瘤治疗伎俩，依赖在近红外处强吸收的试剂将光能转变为热能，从而完成杀死肿瘤细胞的目的。截止目前，曾经研讨出了许多此类试剂应用到了光热治疗中。另外，研讨者们还发现将成像技术同光热治疗相分离能够大大进步肿瘤治疗的靶向性和灵活性。但是，可完成这一功用的无机纳米试剂的生物不可降解性极大地障碍了临床展开。多年来，人们不时努力于研讨出一种多功用的生物可降解的无机纳米试剂，其中最常见的莫过于超小纳米颗粒，固然处置了无法排出的问题，但多数时分这是以功用大幅削弱为代价的。因而，展开一种可生物降解的多功用无机纳米试剂关于肿瘤诊疗研讨是很有意义的。 最近，苏州大学刘庄教授和程亮副教授(共同通讯)在Angewandte Chemie International Edition上发表了题为“Degradable Vanadium Disulfide Nanostructures with Unique Optical and Magnetic Functions for Cancer Theranostics”的研讨论文，文中报道了一种基于VS2的可降解纳米试剂，他们应用PEG修饰的脂质小囊包裹VS2纳米点制备了一种兼具光热转换和多模成像功用的纳米试VS2@lipid-PEG，最重要的是该试剂具有生物可降解性且无明显毒反作用。文中作者应用VS2@lipid-PEG纳米粒子，证明了基于VS2的体内磁共振成像、光声成像和单电子发射计算机断层扫描成像，并完成了VS2@lipid-PEG纳米粒子应用于多模成像指导的光热治疗中，且效果显著。 图1：VS2@lipid-PEG纳米颗粒的合成与表征
(a)VS2@lipid-PEG纳米颗粒的构建过程表示图； (b)VS2纳米片的TEM图片； (c)VS2@lipid-PEG纳米颗粒的TEM图片； (d)VS2纳米片和VS2@lipid-PEG纳米颗粒的紫外见近红外吸收光谱； (e)不同浓度VS2@lipid-PEG纳米颗粒在激光(808 nm，0.6 W/cm2)映照下的升温曲线； (f)VS2@lipid-PEG (200 mgmL-1)纳米颗粒激光映照5 min后关闭的光热转换效率； (g)激光映照下，VS2@lipid-PEG (200 mgmL-1)纳米颗粒的光热稳定性。 图2：体内多模成像及光热治疗
(a)磁共振T1加权像和r1弛豫速率随VS2@lipid-PEG溶液中V摩尔浓度的变更曲线： (b)注射VS2@lipid-PEG的4T1肿瘤小鼠在不同时间点的磁共振T1加权像； (c)不同时间点肿瘤处磁共振信号的定量比较； (d)肿瘤小鼠在注射前以及注射VS2@lipid-PEG纳米颗粒6小时和24小时后的光声成像(PA)； (e)肿瘤位点光声信号的定量比较； (f)注射99mTc-VS2@lipid-PEG (500 mCi)后不同时间点4T1肿瘤小鼠的SPECT成像； (g)注射24小时后VS2@lipid-PEG纳米颗粒在体内的生物散布； (h)注射VS2@lipid-PEG纳米颗粒24小时中止激光映照的红外热致成像图； (i)注射VS2@lipid-PEG纳米颗粒24小时中止激光映照的肿瘤温度随时间变更曲线； (j)不同实验组小鼠在经过不同的治疗后肿瘤体积的变更曲线。 图3： VS2@lipid-PEG纳米颗粒的体内肃清行为与机理
(a)1，7，14，30天后VS2@lipid-PEG纳米颗粒在小鼠体内的生物散布； (b)注射1，7，14，30天后粪便及尿液中测得的V的质量； (c)VS2@lipid-PEG纳米颗粒在空气中裸露1，7，14，30天后的紫外可见近红外吸收光谱； (d)VS2@lipid-PEG纳米颗粒在空气中裸露1，7，14，30天后的数码照片； (e)VS2@lipid-PEG纳米颗粒30天降解前后的TEM图片； (f)新制VS2@lipid-PEG纳米颗粒的XPS谱图； (g)降解14天后VS2@lipid-PEG纳米颗粒的XPS谱图； (h)VS2@lipid-PEG纳米颗粒在体内氧化、降解、排出的机了解释表示图。
2017-09-29 来源：新浪新闻 Ⅲ 深研院新资料学院在纳米超容量锂电池正极资料研讨中取得重要突破 电动车将成为未来主要的绿色交通工具，急需开发新型高容量、高稳定和高保险的锂电池。科学家们也在不时尝试各种措施进步锂电池的性能，其中纳米化是一种改进资料电化学性能的常见措施，特别关于磷酸铁锂这类低电导率的资料具有显著的改善效果。纳米化的优点是缩短了锂离子的传输途径，能够取得更好的倍率性能。与块体资料相比，纳米化的缺陷包含名义的锂与界面原子的分离能降低会招致容量的损失和电压的降低；纳米化后的大比名义积会带来更多的活性位点，大量的活性位点与电解液的接触也会成为影响锂电池充放电稳定性的主要要素；纳米化带来的振实密度和能量密度的降低更是工业消费中不容忽视的问题。
（A）40nm LiFePO4普通包碳和超容量包碳的充放电曲线图；（B）83nm LiFePO4普通包碳和超容量包碳的充放电曲线图；（C）裸露的LiFePO4界面；（D）重构之后的LiFePO4界面（N代表普通包碳措施，E代表超容量包碳措施） 为了发扬纳米化的优点并抑止纳米化的缺陷，经过3年时间的艰苦攻关，北京大学深圳研讨生院新资料学院潘锋教授课题组终于取得了重要突破。他们巧妙地在纳米磷酸铁锂的名义盖上了一个与界面能够配位反响的壳层（磷酸铁锂名义生成的 C-O-Fe化学键），不只进步了名义锂离子的分离能，而且产生了额外的锂离子存储位点。运用重构之后的纳米磷酸铁锂资料当平均粒径为42nm时资料容量能够抵达了207mAh g-1，超越其理论容量（170mAh g-1）的21%，因而是一种新型的超容量的纳米正极资料。该资料有很好的稳定性，在10℃下循环1000次之后仍能坚持99%的容量。
（A）LiFePO4粒径对重构后容量的影响（黑点和蓝点为理论值，红点为实验值）；（B-D）磷酸锰铁锂、磷酸锰锂和磷酸钴锂普通包碳和超容量包碳的充放电曲线图 团队经过量子化学理论计算和实验分离，提示了纳米超容量储能的机理，该发现对开发新型的纳米储能资料有着重要的意义，人们能够经过设计配位基团重构界面壳层，不只能够完成超容量储能，同时还能够进步纳米资料应用的稳定性。该工作发表在近期的国际资料范畴顶级期刊Nano Letters（DOI：10.1021/acs.nanolett.7b02315，影响因子为12.7，自然发表指数杂志之一）上。
2017-09-28 来源：上海微系统与信息技术研讨所 Ⅳ 上海微系统所等在纳米发电机制造技术研讨方面获停顿 为了满足便携式、微小型无线电子器件的能源需求，从环境中取得能量转化为电能变得越来越重要。近年来，高效、结构简单的摩擦纳米发电机（TENG）的呈现，为处置上述问题提供了契机。摩擦纳米发电机是基于摩擦-电效应将机械能量转换为电能的能量采集转换装置，已被普遍研讨应用于采集人体运动中产生的能量，以及风能，水能，振动能等环境能量。此外，TENG被普遍研讨用于触觉感测，压力，应变，惯性，生物医学和化学感应等应用中的自供电传感器。随着全球对纳米发电机范畴的兴味和研讨的增加，纳米发电机（TENG）的范围化制造技术研讨日趋紧迫，这对理想生活中完成纳米发电机的普遍应用十分重要。 近日，中国科学院上海微系统与信息技术研讨所无线传感网事业部副研讨员周晓峰和博士研讨生刘超然，与香港城市大学副教授王钻开、浙江大学教授车录锋和华东师范大学教授陈少强协作，以具有优秀生物兼容性的蚕丝蛋白和高度透明的柔性ITO/PET资料作为摩擦资料，经过简单的气压式喷涂工艺，完成了TENG的批量化制造。所研制TENG的最大输出电压抵达213.9 V，其瞬时功率密度抵达68.0 mW / m2。经过采集人体简单动作的机械能，转换为电能后可完成点亮白光LED阵列，并且纳米发电机展示出了良好的的透光性。这种纳米发电机在柔性电子、生物兼容医疗、透明能量采集转换范畴展示了极大的应用前景。研讨表明，这种简单的喷涂工艺能够完成高效率，大范围，高产量和低成本的TENGs制造，为纳米发电机研讨的适用化、商业化进程提供了新的技术思绪。 该研讨成果以Toward large-scale fabrication of triboelectric nanogenerator (TENG) with silk-fibroin patches film via spray-coating process为题发表在Nano Energy上。
上海微系统所等在纳米发电机制造技术研讨方面获停顿 |
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