三角納米片的案例
利用Matlab處理Lumerical FDTD的三角納米片電場分布仿真結(jié)果
FDTD原始結(jié)果
??這里我們選用三角納米片的電場分布仿真結(jié)果進(jìn)行舉例。圖1是FDTD直接輸出的結(jié)果（截圖），可以明顯看出，x方向和y方向的比例并不相同，而且不容易調(diào)節(jié)成比例尺相同，我目前有兩個可行的方案可以解決這個問題，一種是先建立一個方形的圖片，利用簽字筆在電腦屏幕上畫出方形的邊界，然后再反復(fù)調(diào)節(jié)FDTD的圖片，使其邊界和畫出的邊界重合；第二種方案相對更精準(zhǔn)也更方便，借用Snipaste截圖軟件創(chuàng)建一個方形的貼圖，這個好處是這個貼圖可以一直置于頂層，然后再調(diào)節(jié)FDTD中圖片的邊界即可。這兩種方案都是調(diào)節(jié)好之后進(jìn)行截圖，因為直接另存，F(xiàn)DTD輸出的圖片更加模糊，而且也沒有在FDTD Solutions軟件中找到可以設(shè)置分辨率的選項（FDTD Solutions版本為2018版），因此可以使用高分辨率截圖軟件或者較高分辨率的軟件，然后將圖片放到PS或者AI中進(jìn)行分辨率的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。FDTD中能夠調(diào)節(jié)的著實比較少，很有必要繼續(xù)調(diào)整。
2. FDTD結(jié)果導(dǎo)出到Matlab
??FDTD數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Matlab主要參考Lumerical官網(wǎng)的介紹文檔matlabsave。
??
展開 納米粒子自組裝制備2D準(zhǔn)納米片的普適性方法
【引言】
由組裝納米顆粒(NP)組成的新型2D結(jié)構(gòu)的可控設(shè)計帶來了不同的特殊性質(zhì)和功能，加深了對構(gòu)建塊組裝行為潛在基礎(chǔ)科學(xué)的理解。近幾十年來，研究人員已經(jīng)廣泛探究了具有來自納米晶體的有序組裝的2D超晶格。迄今為止，組裝的2D結(jié)構(gòu)的制造主要依賴于以嵌段共聚物為模板、Langmuir-Blodgett組裝或者利用傳統(tǒng)的干燥介導(dǎo)的方法。此外，轉(zhuǎn)移或保存單層或多層2D膜通常需要基底，限制了其獨立性、自由移動性和應(yīng)用。到目前為止，將NPs排列并形成穩(wěn)定且獨立的2D納米片而不依靠基底的有關(guān)報道較少。此外，由于范德華力、庫侖和偶極相互作用等多種相互作用以及硬球空間填充規(guī)則的復(fù)雜性，操控多種組分的自組裝甚至比單一組分的自組裝更具挑戰(zhàn)性。
【成果簡介】
近日，湖南大學(xué)譚蔚泓院士、陳卓教授(共同通訊作者)等報道了一種通過操縱納米粒子(NPs)的組裝以制備自支撐2D準(zhǔn)納米片的簡便方法，并在J. Am. Chem. Soc.上發(fā)表了題為“Generalized preparation of 2D quasi-nanosheets via self-assembly of nanoparticles”的研究論文。所得2D產(chǎn)品由數(shù)層NP組成，即其厚度僅為幾十納米，但橫向尺寸可達(dá)幾微米。因此，該新結(jié)構(gòu)可表示為2D“準(zhǔn)納米片(QNS)”。具體而言，可以通過普適的程序?qū)追N類型的構(gòu)建塊組裝成2D一元、二元、三元甚至四元QNS。整個組裝過程在溶液中進(jìn)行，并通過調(diào)節(jié)NPs周圍配體的濃度來調(diào)控。與傳統(tǒng)的組裝技術(shù)相比，即使沒有任何基底或模板，上述QNS也顯示出極高的穩(wěn)定性。無論所處溶劑環(huán)境如何(例如水、乙醇、甲醇和己烷)，其都可保持完整數(shù)天而無任何解構(gòu)。
展開 用于提高熱管理能力的高導(dǎo)熱且電絕緣的聚合物/氮化硼納米片納米復(fù)合薄膜
本文報告了含有定向氮化硼納米片（BNNS）的先進(jìn)聚合物納米復(fù)合材料，其表現(xiàn)出高導(dǎo)熱性，優(yōu)異的電絕緣性和出色的柔韌性。這些納米復(fù)合薄膜可以通過靜電紡絲聚合物/BNNS納米復(fù)合纖維，垂直折疊電紡納米復(fù)合纖維，經(jīng)壓制而構(gòu)建。納米復(fù)合薄膜在33wt％BNNS負(fù)載量時具有超高的面內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)。此外，與原始聚合物相比，納米復(fù)合膜具有優(yōu)異的電絕緣性能，例如低的介電損耗，較高的電阻率和擊穿強度。在電源器件中證明了納米復(fù)合薄膜的強大熱管理能力，這表明了管理高功率密度電子設(shè)備的熱平面內(nèi)高導(dǎo)熱性的重要性。
【成果簡介】
導(dǎo)熱且電絕緣的聚合物材料已廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管（LED）、集成電子器件、能量存儲和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，軍事武器和航空航天工業(yè)中，以實現(xiàn)適當(dāng)?shù)臒峁芾?。隨著電氣系統(tǒng)和電子設(shè)備的快速性能演進(jìn)，傳統(tǒng)的聚合物復(fù)合材料不能滿足熱管理的高要求。因為聚合物材料雖具有優(yōu)異的電絕緣性能，靈活性和設(shè)計自由度，但低固有導(dǎo)熱率限制了它們在熱管理中的適用性。因此，結(jié)合聚合物的優(yōu)點和填料的高導(dǎo)熱性的復(fù)合材料被認(rèn)為是理想的解決方案。其中，六方氮化硼納米片（BNNS）由于具有超高導(dǎo)熱性，寬帶隙（約5.9 eV）和高縱橫比2D形態(tài)，是有前途的導(dǎo)熱填料。
近期，來自上海交通大學(xué)的上海交通大學(xué)江平開教授團(tuán)隊在ACS Nano上發(fā)表了一篇題為“Highly Thermally Conductive Yet Electrically Insulating Polymer/Boron Nitride Nanosheets Nanocomposite Films for Improved Thermal Management Capability”的文章。
展開 多孔碳納米管上完全覆蓋的皺折Ir納米片，用于長壽命可充電鋰—二氧化碳電池
【成果簡介】
近日，北京理工大學(xué)的陳人杰教授和北京大學(xué)的郭少軍教授（共同通訊作者）等報道了一種完全錨定在N摻雜碳納米纖維（Ir NSs-CNFs）表面上的起皺、超薄Ir納米片，作為改善鋰—二氧化碳電池性能的有效陰極。改善后的電池可以穩(wěn)定地放電并充電至少400次循環(huán)，截止容量為1000 mAh g-1—500 mA g-1。同時，發(fā)現(xiàn)了目前最小電荷過電位現(xiàn)象，即陰極通過在100 mA g-1下顯示低于3.8 V的充電終止電壓來有效地降低電荷過電位。在放電過程中，對中間產(chǎn)物的非原位分析表明Ir NSs-CNFs可以極大地穩(wěn)定無定形顆粒中間體（可能是Li2C2O4）并延遲其進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楸“鍫頛i2CO3；而在充電過程中，它可以使Li2CO3易于完全分解，大大提高鋰—二氧化碳電池的性能。研究成果以為“Crumpled Ir Nanosheets Fully Covered on Porous Carbon Nanofbers for Long-Life Rechargeable Lithium–CO2 Batteries”題發(fā)布在國際著名期刊Adv. Mater.上。
展開 
氮化硼納米片增強聚乙烯熱界面材料
此外，在融化過程中，HMA具有高流動特性，可以充分填充散熱片接觸面存在的氣隙，提高傳熱效率，這是一個優(yōu)勢，可以大大提高器件的性能和耐用性。
低密度聚乙烯(LDPE)因其優(yōu)異的絕緣性能、較高的機械強度和良好的循環(huán)利用性能，是目前極具吸引力的HMA型TIMs聚合物基體之一。然而，盡管其具有優(yōu)良的機械和化學(xué)性能，以及方便的操作過程，但其低的通平面導(dǎo)熱系數(shù)和較差的形狀穩(wěn)定性阻礙了其作為TIM的實際應(yīng)用可能性。
因此，許多研究開發(fā)了LDPE與六方氮化硼納米片(BNNS)相結(jié)合的高導(dǎo)熱復(fù)合材料，以在熔體粘附過程中實現(xiàn)高導(dǎo)熱和形狀穩(wěn)定。然而，較強的化學(xué)鍵和強的范德華力會導(dǎo)致BNNS與LDPE的相容性較低，從而導(dǎo)致BNNS與LDPE界面處的相分離和重新聚集。因此，由于這些問題引起的熱阻增加，這可能會大大降低制備好的BNNS/LDPE復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。如何解決BNNS與LDPE界面熱阻的問題是合成TIMs材料的關(guān)鍵問題。
02
成果掠影
韓國的Joong Hee Lee教授 和Ok-Kyung Park教授聯(lián)合在關(guān)于BNNS/LDPE聚合物復(fù)合材料的界面熱阻問題方向取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊報道了一種有效的合成方法，通過與短PE鏈支化氮化硼納米片(BNNS)雜化制備低密度聚乙烯(LDPE)基多功能復(fù)合材料，用于高性能熱熔膠(HMA)型熱界面材料(TIM)。為了提高BNNS/LDPE的熱力學(xué)性能，通過硝基偶聯(lián)反應(yīng)，對BNNS表面進(jìn)行了短PE鏈(PE-g-BNNS)的改性，提高了BNNS與LDPE之間的界面結(jié)合力。
結(jié)果表明，與BNNS/LDPE相比，PE-g-BNNS /LDPE的平面導(dǎo)熱系數(shù)提高了22%，垂直面內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)提高了66%。
展開 基于comsol的納米片電磁局域增強
<p>基于comsol的納米片電磁局域增強</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202410/attachment/c3c9d1423563417396a08eb5d66232c9.gif" style="text-align: center">
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展開 靜電紡絲技術(shù)增強金剛石納米片/聚合物復(fù)合膜的熱導(dǎo)率
靜電紡絲技術(shù)因其在構(gòu)建連續(xù)納米纖維方面的獨特優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。
02
成果掠影
近期，桂林理工大學(xué)陸紹榮教授和中科院寧波材料與工程技術(shù)研究所虞錦洪研究員近期在開發(fā)高熱導(dǎo)率的熱管理材料取得新進(jìn)展。
提出采用單軸靜電紡絲和同軸靜電紡絲的方法，制備了不同微觀形貌的單軸聚乙烯醇/納米金剛石片(U-PVA/ND)和同軸聚乙烯醇/納米金剛石片(C-PVA/ND)復(fù)合纖維薄膜。這兩種方法都不需要復(fù)雜的預(yù)處理程序和引入多余的添加劑。結(jié)果表明，ND含量為60 wt %的U-PVA/ND和C-PVA/ND復(fù)合纖維的導(dǎo)熱系數(shù)分別為71.3和85.3 W/(mK)，分別是純PVA纖維膜的171.2和205.1倍。此外，C-PVA/ND復(fù)合纖維膜的最高熱分解溫度和體積電阻率分別為364.3℃和2.29 × 1015 Ω·cm，表明復(fù)合纖維膜具有良好的熱穩(wěn)定性和電絕緣性。實驗結(jié)果為靜電紡絲技術(shù)制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料提供了有力的證據(jù)。因此，導(dǎo)熱薄膜可以作為電子元件的外層，加速其散熱，延長其使用壽命。
研究成果以“Enhanced Thermal Conductivity of Nanodiamond Nanosheets/Polymer Nanofiber Composite Films by Uniaxial and Coaxial Electrospinning: Implications for Thermal Management of Nanodevices”為題發(fā)表于《ACS Applied Nano Materials》。
展開 武漢理工大學(xué)Nature Communications：納米片器件實現(xiàn)OER的動力學(xué)監(jiān)控
【圖文介紹】
圖一、OER器件的形貌及工作原理圖示
(a) Ni-graphene 納米片的TEM圖，比例尺寸為200 nm;
(b) OER器件的光學(xué)顯微圖像，其中黃色條紋代表三個金電極，比例尺寸為10 μm;
(c) OER器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
(d) OER器件的測試示意圖。
圖二、Ni-graphene納米片的OER活性表征及電化學(xué)阻抗分析
(a) 在不同含氧濃度的電解液中，Ni-graphene納米片的極化曲線；
(b) 在不同含氧濃度的電解液中，Ni-graphene納米片對應(yīng)的塔菲爾曲線；
(c) 在不同含氧濃度的電解液中，Ni-graphene納米片的奈奎斯特圖；
(d) 在不同含氧濃度的電解液中，相對應(yīng)的高頻時間常數(shù)和低頻時間常數(shù)。
圖三、OER條件下的原位伏安特性測試
(a) OER測試過程中，Ni-graphene納米片電阻變化曲線；
(b) 負(fù)載電壓為0V時，Ni-graphene納米片的I-V測試曲線；
(c) 負(fù)載電壓為7V時，Ni-graphene納米片的I-V測試曲線。
圖四、分子動力學(xué)模擬
(a) 在電解液不含氧時，電解液離子相對密度的空間分布曲線；
(b) 在電解液含氧濃度為12mmol/cm3時，電解液離子相對密度的空間分布曲線；
(c) 充電條件下（+0.0083e/Ni-atom），在電解液含氧濃度為12mmol/cm3時，電解液離子相對密度的空間分布曲線；
(d) 在電解液不同含氧密度下，氫氧根離子相對密度在吸附層的變化曲線；
(e) 在不同充電條件下，氫氧根離子相對密度在吸附層的變化曲線。
【小結(jié)】
該項工作受到了國家重點研發(fā)計劃、國家杰出青年基金等項目的資助。在該工作中，研究人員通過原位伏安特性測試和分子動力學(xué)模擬，深刻揭示了電解液中含氧濃度對OER動力學(xué)過程的影響。
展開 吉林大學(xué)《AFM》：一種用于高效分解水通用電催化劑的納米片！
近日，來自吉林大學(xué)等單位的研究人員報道了氮摻雜碳嫁接Mo2N/CoN雜化納米片作為堿性析氫反應(yīng)的高效電催化劑。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Functional Materials。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202102285
其無縫定向于分級納米多孔銅支架上，組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)Mo2N/CoN納米片作為雙功能電活性位點可用于水離解和氫中間體的吸附/解吸。另一方面，含有氮碳得通過利用鉬/鈷-氮-碳鍵和界面處的緊密碳/銅接觸效應(yīng)，可在電活性位點和互連銅集流體之間橋接電子轉(zhuǎn)移。由于獨特的結(jié)構(gòu)使電活性位點可以充分接近，自支撐納米多孔鉬/鈷-氮-碳/銅混合電極在1 M氫氧化鉀中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，起始過電位可忽略不計，塔菲爾斜率低至47mV dec?1。它們只需要低至230毫伏的超電勢就能達(dá)到1000 mA/cm2的電流密度。當(dāng)堿性水電解器與能有效調(diào)節(jié)析氧反應(yīng)的電氧化衍生物結(jié)合時，在1M的氫氧化鉀電解液中，在1.622伏下可獲得約100 mA/cm2的電流，比用固定在納米多孔銅電極上的市售鉑/碳和銥/碳納米催化劑構(gòu)建的裝置低0.343伏。
圖1| 微結(jié)構(gòu)表征。
圖2| 化學(xué)表征。
圖3| 堿性HER的電催化性能。
圖4| Mo2N/CoN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的HER的理論計算。
圖5| OER的電催化特性。
圖6| 整體水分解的電化學(xué)性能。
展開 富含缺陷的軟碳多孔納米片用于快速、高容量儲鈉
【小結(jié)】
綜上所述，作者通過簡便、易于擴大的微波輔助剝層工藝成功制備了微孔軟碳多孔納米片電極材料(SC-NS)。結(jié)構(gòu)分析表明，剝層后表面積從19.1增加到471.2 m2·g-1，微孔體積增加超過100倍，石墨烯層邊緣上的有利缺陷得到了顯著增加。作者通過動力學(xué)分析和原位XRD測試驗證了電容主導(dǎo)的鈉離子存儲機制。由于更好的電子/離子動力學(xué)和額外的存儲位點，SC-NS具有高比容量(232mAh·g-1)和在1000 mA·g-1電流密度下103 mAh·g-1的優(yōu)異倍率容量。此外，SC-NS還可作為鉀離子電池(可逆容量為291 mAh·g-1、電流密度2400 mA·g-1下出色的倍率容量117 mAh·g-1)和鈉離子基全碳雙離子全電池(電池級容量為61 mAh·g-1，平均電壓為4.2 V)的高性能負(fù)極。作者所提出的策略為使用軟碳納米片實現(xiàn)高能量和高倍率的儲能裝置提供了重要的參考。
展開 量子效應(yīng)和磁性：讓石墨烯納米片有望用于新一代晶體管！
近日，意大利國際高等研究院（SISSA）科研團(tuán)隊研究了一種微小的石墨烯納米薄片，對于納米電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用來說，這將是一種非常有前途的材料。這項研究的參與者最近在《 納米快報（Nano Letters）》上發(fā)表了相關(guān)論文。這種六邊形的磁性納米結(jié)構(gòu)可利用“量子效應(yīng)”調(diào)制電流。
下圖左方：由磁性納米片組成的自旋濾波器。以“向下”或者“向上”方式自旋的電子組成的電流以均等比例流過該設(shè)備。由于在自旋通道（例如：向下）中的破壞性干涉，出來的電流普遍由向上自旋的電子組成。在下圖右方：設(shè)備示意圖和自旋濾波器的效率圖。
（圖片來源于：Angelo Valli）
Massimo Capone領(lǐng)導(dǎo)了這項研究，研究中采用了理論分析和計算機仿真。最近，Massimo Capone 成為了《物理評論快報（Physical Review Letters）》（美國物理學(xué)會的著名雜志）雜志的杰出審稿人。論文的作者還包括： Angelo Valli 、 Adriano Amaricci 、Valentina Brosco。
技術(shù)
Angelo Valli 和 Massimo Capone 解釋道：“我們能夠通過分析石墨烯納米薄片的特性，觀測到兩種關(guān)鍵現(xiàn)象。這種兩種現(xiàn)象都對于未來可能的應(yīng)用來說都非常有價值。”
第一種現(xiàn)象是電子之間的“干涉”，它是一種量子現(xiàn)象：“在納米片中，如果我們在特定的組態(tài)中測量電流，電子會通過一種“破壞性”的方式相互干涉。這意味著沒有電流傳遞。它是一種典型的量子現(xiàn)象，只在非常微觀的尺度上才會發(fā)生。通過研究石墨烯薄片，我們認(rèn)為有可能將這種現(xiàn)象帶到更大的系統(tǒng)中，從而進(jìn)入到納米世界中，而且這種現(xiàn)象可以在這個級別上被觀測到，并在納米電子學(xué)中具有多個可能的用途?！?/span>
展開 
具有高效電磁屏蔽和熱管理性能的石墨烯納米片復(fù)合材料
石墨烯納米片(GNPs)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、優(yōu)異的導(dǎo)熱性，顯示出作為新材料的巨大潛力。但是由于GNP含量有限(<30 wt%)，石墨烯納米片/聚合物復(fù)合材料（GPCs）的電磁屏蔽性和熱導(dǎo)率保持在相對較低的水平，這限制了它們在下一代高度集成電子設(shè)備中的應(yīng)用。
高GNP含量(≥50 wt%)的GPC材料有望通過形成致密的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生具有強電磁屏蔽能力和良好導(dǎo)熱性。然而，通過傳統(tǒng)的熔體混合、溶液混合和原位生長工藝將高GNP含量納入聚合物基體仍然是一個艱巨的挑戰(zhàn)，因為加工困難和柔性差。因此，開發(fā)一種易于處理和有效的方法來制備高GNP含量的GPCs是非常重要的。
02
成果掠影
近期，四川大學(xué)空天科學(xué)與工程學(xué)院鄢定祥教授和電氣工程學(xué)院的賈利川副研究員在具有電磁屏蔽和高導(dǎo)熱的復(fù)合材料研究取得新進(jìn)展。
該團(tuán)隊提出通過一種易于處理和可擴展的聚合物滲透技術(shù)，實現(xiàn)了高填充含量的石墨烯納米片聚氨酯復(fù)合材料(GNP/PU)復(fù)合材料，其中GNPs緊密地面對面接觸并沿平面方向排列。這種結(jié)構(gòu)的形成為GNP/PU復(fù)合材料中電子和聲子的傳輸提供了良好的通道。GNP/PU復(fù)合材料表現(xiàn)出較強的電磁干擾屏蔽和導(dǎo)熱性，屏蔽效果為67.6 dB (0.4 mm厚度)，導(dǎo)熱系數(shù)為41.60 W/(m·K)。
此外，GNP/PU復(fù)合材料被證明具有優(yōu)異的機械靈活性，電磁屏蔽穩(wěn)定性和熱管理能力。GNP/PU復(fù)合材料具有良好的綜合性能和高可加工性，在高集成電子領(lǐng)域的電磁干擾屏蔽和熱管理應(yīng)用方面具有很大的前景。
展開 《AFM》一種用于柔性超級電容器的3D多孔蜂窩狀納米片集成電極
總之，本文實現(xiàn)了蜂窩狀結(jié)構(gòu)的CoN-Ni3N/N-C納米片成功地在柔性碳納米管上進(jìn)行原位生長，其可用作高性能碳納米管的集成陰極。得益于分級集成納米結(jié)構(gòu)、CoN-Ni3N納米片和N-C的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)化的CoN-Ni3N/N-C/CC電極顯示出出色的電導(dǎo)率、出色的速率性能、出色的電容和超長壽命(10000次循環(huán)后93.3%的容量保持率)。此外，一種靈活的準(zhǔn)固態(tài)不對稱超級電容器由CoN-Ni3N/N-C/CC陰極和VN/CC陽極組裝而成，其表現(xiàn)出最高106μWh·cm-2的能量密度、40 mW·cm-2的最大功率密度和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。這項工作為在下一代電化學(xué)儲能領(lǐng)域構(gòu)建高能效可穿戴電子設(shè)備提供了可行的策略。（文：SSC）
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展開 .: 以C60作盾牌穩(wěn)定黑磷納米片
然而，每個磷原子具有一對易于與吸附在BP納米片表面上的氧反應(yīng)的孤對電子，導(dǎo)致BP納米片在自然條件下容易被氧化降解。到目前為止，文獻(xiàn)中已經(jīng)開發(fā)了保護(hù)層涂層、雜原子摻雜、與其它化合物的雜化和化學(xué)功能化的策略來改善BP納米片的環(huán)境穩(wěn)定性。其中，化學(xué)功能化已經(jīng)被證實為鈍化反應(yīng)性BP的最有效途徑之一，即通過范德華力（vdW）異質(zhì)結(jié)構(gòu)形成、靜電相互作用、共價功能化、配位或非共價功能化來實現(xiàn)。但是，這些報道的化學(xué)功能化方法是非選擇性地在BP納米片的表面上進(jìn)行，且官能團(tuán)的引入影響了BP的獨特電子結(jié)構(gòu)。因此對BP進(jìn)行選擇性功能化，特別是在其邊緣功能化，顯得尤為重要，可以既實現(xiàn)鈍化BP的效果而不損失其表面完整性。然而，因為難以選擇性地活化其邊緣位點并找到具有合適反應(yīng)活性的功能性分子，目前BP納米片的邊緣選擇性功能化很少被報道。
【成果簡介】
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的楊上峰教授（通訊作者）等報道了通過將富勒烯C60分子選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣形成黑磷-C60雜化材料，利用富勒烯的高穩(wěn)定性將其用作保護(hù)盾牌，顯著提高了BP納米片在水中的穩(wěn)定性。由于疏水性C60分子的高穩(wěn)定性，C60起到犧牲盾牌的作用，從而有效地保護(hù)BP納米片在自然條件下不被氧化。此外，由于C60具有強的接受電子的能力，形成黑磷-C60雜化材料后可以發(fā)生黑磷到C60的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移，從而顯著地提升了少層黑磷納米片的光電流響應(yīng)和光催化活性。通過犧牲C60分子選擇性來鈍化BP納米片的邊緣位點為BP在自然條件下的處理和應(yīng)用鋪平了道路。研究成果以題為“Stabilizing black phosphorus nanosheets via edge-selective bonding of sacrificial C60 molecules”發(fā)表在國際著名期刊Nat.
展開 多酚輔助制備過渡金屬二硫化物納米片用于殺滅細(xì)菌生物膜的研究
圖
4 MoS2
和
MoS2-Pen
納米片相關(guān)測試
a）將Pen負(fù)載到MoS2納米片上的示意圖；
b）經(jīng)過72小時孵化后，MoS2-Pen溶液在不同pH值下的實物圖片；
c）MoS2納米片和MoS2-Pen納米片在不同pH值下的Zeta電位；
d）MoS2和MoS2-Pen納米片的FT-IR光譜；
e）MoS2-Pen納米片的熱重分析(TGA)曲線；
f）不同濃度的MoS2-Pen溶液的溫度隨著NIR激光照射時間的變化，；
g）MoS2-Pen溶液的溫度與不同NIR激光功率和照射時間的函數(shù)；
h）MoS2-Pen溶液在NIR激光(3W/cm2)照射下的光熱效應(yīng)。照射10分鐘后關(guān)閉激光。MoS2-Pen的濃度為4.43mg/mL。插圖：照射10分鐘時MoS2-Pen溶液的紅外熱圖像。
圖
5 MoS2
和
MoS2-Pen
納米片抗菌測試
a）在添加不同抗菌劑時的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的數(shù)量：對照，NIR光，MoS2納米片，游離Pen，MoS2-Pen納米片，具有近紅外光的MoS2納米片和MoS2-Pen納米片；
b）用不同濃度的MoS2和MoS2-Pen納米片處理纖維細(xì)胞后的細(xì)胞活性，孵育12小時；
c）金黃色葡萄球菌和d）大腸桿菌在不同抗菌劑處理下的熒光顯微照片：
對照，NIR光，MoS2納米片，游離Pen，MoS2-Pen納米片，具有近紅外光的MoS2納米片和MoS2-Pen納米片；
綠色和紅色熒光分別代表活細(xì)菌和死細(xì)菌。
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