導(dǎo)語：如何才能寫好一篇納米粒子，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

           synthesis and applications of gold nanoparticle probesma li-na，liu dian-jun，wang zhen-xin*(state key laboratory of electroanalytical chemistry，changchun institute of applied chemistry，chinese academy of sciences，changchun 130022)abstract  during last decade，gold nanoparticled(aunps)-based assays have been well-developed and widely used in biological analysis and biomedical detection because aunps have unique physical and chemical properties which depend on the size，shape and degree of aggregation.the aunps-based assays have already been employed for detecting practical samples with high simplicity and selectivity.this review discusses the recently development of the synthesis and biological molecular functionalisation of aunps and their applications on the heavy metallic cations，small organic compounds，nucleic acids and proteins detection and cellular analysis.

keywords  gold nanoparticles；probe；synthesis and functionalization；chemical sensing；review

1  引言

納米技術(shù)與化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的結(jié)合，對(duì)分析科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域的超靈敏檢測(cè)和成像方法的發(fā)展起著越來越重要的作用[1~5]。由于aunps具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)（表面等離子體吸收和共振光散射）、易進(jìn)行表面修飾以及良好的生物相容性（通常認(rèn)為裸aunps是無生物毒性的，而修飾后的aunps的生物毒性由其配體決定），因此功能化aunps的應(yīng)用領(lǐng)域不斷被拓寬，特別是其在生物分析和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用引起了人們廣泛關(guān)注[2，3]。本文綜述了生物分子修飾的aunps探針的合成及其在檢測(cè)金屬離子、小分子、dna、蛋白質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)分析等方面的新進(jìn)展，以若干應(yīng)用實(shí)例突顯一些技術(shù)突破及發(fā)展趨勢(shì)。

2  金納米粒子的合成、穩(wěn)定性和功能化

2.1  金納米粒子的合成方法

金納米粒子的制備方法可分為化學(xué)法和物理法?；瘜W(xué)法是以金的化合物為原料，在還原反應(yīng)生成金納米粒子時(shí)控制粒子的生長(zhǎng)，使其維持納米尺度?；瘜W(xué)合成法包括氧化還原法、電化學(xué)法、晶種法、模板法、微乳液法、微波合成法和光化學(xué)法等[2]，其中最具代表性并被廣泛應(yīng)用的有：（1）turkevich-frens法[6，7]，即在100 ℃下，通過改變還原劑（檸檬酸鈉）和三價(jià)金的化合物（氯金酸或氯金酸鈉）的比例來控制aunps粒徑的大小，從而獲得粒徑在10~60 nm范圍內(nèi)且分散性較好的aunps。該方法制備程序簡(jiǎn)單，且包裹在aunps表面的檸檬酸根容易被其它配體置換（如巰基修飾的dna等）[2，4]；（2）brust-schiffrin法[8，9]，即在兩相（液/液）體系或單相體系中，以四正辛基溴化銨（toab）為相轉(zhuǎn)移劑，將三價(jià)金的化合物（氯金酸或氯金酸鈉）轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中，以烷基硫醇為穩(wěn)定劑，nabh4為還原劑，制備粒徑為1~8 nm的aunps；硫醇/金鹽的比例越大、加入還原劑速度越快，冷卻溶液可以制得尺寸更小和單分散性更好的粒子，進(jìn)一步通過配體交換反應(yīng)改變aunps表面的配體而實(shí)現(xiàn)其功能化；（3）聚合物保護(hù)法：通常以含有聚乙二醇、硫醇或硫醚基團(tuán)的聚合物為配體，以nabh4為還原劑，制備水溶性或具有疏水性的粒徑小于10 nm的aunps。聚合物穩(wěn)定劑決定納米粒子的溶解性；例如，文獻(xiàn)[10，11] 采用硫醚或硫醇修飾的聚合物配體（烷基硫醚終端修飾的聚甲基丙烯酸等）一步法合成了具有高分散性的粒徑小于5 nm的aunps，粒子的大小和分散性可以通過改變聚合物的結(jié)構(gòu)、濃度和配體上能與金屬結(jié)合的基團(tuán)個(gè)數(shù)來控制，并且可以將粒徑為1.1~1.7 nm的無熒光納米粒子轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒饧{米粒子。

物理法是利用各種技術(shù)將塊狀固體金分散為金納米粒子，包括真空沉積法、電分散法、激光消融法等[12]。物理法容易控制aunps的形狀并能獲得圖案化的aunps的陣列，但通常需要特殊的設(shè)備和技術(shù)，制備過程較復(fù)雜。

2.2  金納米粒子的穩(wěn)定性和功能化

將不同的識(shí)別分子（如功能基團(tuán)）修飾到aunps上，獲得功能化納米粒子（aunps探針），有助于拓寬aunps的應(yīng)用范圍，發(fā)展基于aunps的分析/檢測(cè)方法。已有很多文獻(xiàn)對(duì)金納米粒子的功能化及應(yīng)用進(jìn)行了綜述[1~5，13]。在介質(zhì)中保持單分散性和穩(wěn)定性是aunps在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵。因此，人們不斷尋找新型穩(wěn)定劑和修飾方法以提高aunps的分散性。這些方法將有助于改善方法選擇性和準(zhǔn)確度，其中最具代表性的方法[1]如圖1所示。在生物分析中可以應(yīng)用靜電吸附法、共價(jià)偶聯(lián)（aus共價(jià)結(jié)合等）法和特異性識(shí)別法（抗體-抗原，生物素-親和素，dna雜交等）將生物分子修飾到aunps表面，合成aunps探針。 

圖1  金納米粒子探針合成示意圖[1]（略）

fig.1  schematic representation of formation of gold nanoparticle probes[1]

copyright wiley-vch verlag gmbh & co.kgaa and reproduced with permission.

將配體通過靜電吸附作用固定在aunps表面的方法簡(jiǎn)單、省時(shí)[3]，但是配體與aunps結(jié)合強(qiáng)度小，穩(wěn)定性差。如果反應(yīng)緩沖溶液中含有二硫蘇糖醇（ddt，含有兩個(gè)巰基、不帶電的小分子，常用作蛋白保護(hù)劑）或在高鹽緩沖溶液（一般用于dna雜化實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的孵育時(shí)，表面不穩(wěn)定的aunps探針很容易產(chǎn)生非特異性結(jié)合，從而降低了檢測(cè)的選擇性。   

與靜電吸附法相比，共價(jià)偶聯(lián)的方法較復(fù)雜，需要進(jìn)行更多的配體合成工作。但是，配體與aunps通過共價(jià)鍵結(jié)合穩(wěn)定性好。在共價(jià)偶聯(lián)中通常以au-s共價(jià)結(jié)合獲得aunps探針，這種方法必須使用含有s的配體，如硫醇或二硫化物修飾的dna、多肽calnn等[1~5，13~15]，通過共價(jià)法獲得的aunps探針可以承受很高的鹽濃度（2 mol/l nacl）， 并在某種程度上可以抵抗二硫蘇糖醇或帶巰基或氨基的分子的攻擊。特別是將具有雙親性的配體（有s端具有疏水性，另一端具有親水性，如烷基硫醇修飾的聚乙二醇、多肽calnn等）通過共價(jià)鍵法修飾到aunps上，在其表面形成疏水-親水層，將極大提高aunps在水溶液中的穩(wěn)定性。

利用某些生物分子之間的特異性識(shí)別，如，（1）鏈霉親和素修飾的aunps可以結(jié)合生物素化的蛋白（如免疫球蛋白和血清蛋白）或寡聚核苷酸[16]；（2）蛋白a修飾的aunps用于連結(jié)不同免疫球蛋白的fc碎片[17]；（3）糖修飾的aunps用于識(shí)別其相應(yīng)的結(jié)合蛋白，也可以設(shè)計(jì)功能化的aunps探針。

3  金納米粒子探針的應(yīng)用

3.1  重金屬離子檢測(cè)

基于aunps的比色法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于有毒重金屬離子（pb2+，cd2+和hg2+等）的檢測(cè)[18，19]，這種方法克服了傳統(tǒng)方法中諸如使用有機(jī)溶劑、光敏感的染料分子，實(shí)驗(yàn)過程繁瑣以及儀器操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。wang等[19]研制出基于dnazyme修飾的aunps比色傳感器，可以快速、簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)及線性范圍可調(diào)地檢測(cè)pb2+（見圖2）。他們選擇對(duì)pb2+有高特異性識(shí)別的dnazyme，dnazyme由底物鏈和識(shí)別鏈組成。底物鏈5′末端和識(shí)別鏈3′末端分別連有8個(gè)互補(bǔ)堿基做為延長(zhǎng)鏈，兩個(gè)互補(bǔ)堿基鏈可以使底物鏈和識(shí)別鏈在特定的溫度下穩(wěn)定雜交，同時(shí)也能夠保證在pb2+存在時(shí)，后者將dnazyme另一端分裂后釋放出單鏈dna(ssdna)。該體系在tris和nacl調(diào)節(jié)離子強(qiáng)度后加入aunps，當(dāng)pb2+存在時(shí)，pb2+作用于dnazyme的識(shí)別位點(diǎn)將ssdna釋放出來并與aunps結(jié)合，阻止后者聚集，而使溶液呈現(xiàn)納米金單分散狀態(tài)的紅色。沒有pb2+或有其它金屬離子存在時(shí)，不發(fā)生分裂反應(yīng)，加入的aunps無ssdna保護(hù)而發(fā)生聚集，溶液變?yōu)樗{(lán)紫色。這種傳感器對(duì)pb2+的檢出限為3 nmol/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國環(huán)境保護(hù)局（epa）對(duì)飲用水中pb2+濃度的檢出限[18，19]。li等[20]報(bào)道了另一種基于dna修飾的aunps探針檢測(cè)hg2+的比色方法，這種方法靈敏度更高，檢出限可達(dá)1 nmol/l。xue[21]和lee[22]等依據(jù)hg2+可與胸腺嘧啶形成t-hg2+-t復(fù)合物，建立了一種高靈敏性和高選擇性檢測(cè)hg2+的方法，即在特定溫度下因hg2+誘導(dǎo)dna修飾的aunps聚集狀態(tài)的改變導(dǎo)致溶液顏色改變來檢測(cè)hg2+。如果使用對(duì)其它金屬離子具有選擇性的堿基對(duì)取代胸腺嘧啶，可實(shí)現(xiàn)對(duì)其它金屬離子的檢測(cè)。

圖2  （a）左圖：包含識(shí)別鏈17e(8)和底物鏈(8)17s的dnazyme，右圖：非標(biāo)記的比色傳感器；（b）ph=7.2時(shí)，加入不同濃度的pb2+后aunps溶液的顏色變化圖，線性范圍0.003~1.0 μmol/l；（c）ph=5.5時(shí)，加入不同濃度的pb2+后，aunps溶液的顏色變化圖，線性范圍0.120~20 μmol/l [19]（略）

fig.2  (a) left：secondary structure of dnazyme complex，which consists of an enzymestrand(17e(8)) and a substrate strand((8)17s).right：schematic of label-free colorimetric sensor.color change of the gold nanoparticle(aunp) solution with different concentrations of lead in the solution at ph 7.2(b) and 5.5(c)；the dynamic range of the assay is 3 nmol/l to 1 μmol/l at ph 7.2 and 120 nmol/l to 20 μmol/l at ph 5.5，respectively [19]

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3.2  小分子檢測(cè)

將對(duì)特定小分子具有親和性的官能團(tuán)修飾到aunps表面，可發(fā)展基于aunps的應(yīng)用于小分子檢測(cè)的比色法[23]。ai等[24]基于分子識(shí)別原理，建立了原奶和嬰兒配方奶中三聚氰胺的檢測(cè)方法，無需借助任何儀器，1 min內(nèi)裸眼檢出限可達(dá)20 nmol/l。最近，發(fā)展基于適配子（通過體外篩選技術(shù)“指數(shù)級(jí)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)（selex）”）修飾的aunps比色法并應(yīng)用于小分子（腺苷，可卡因等）檢測(cè)也引起了人們的廣泛關(guān)注[25，26]，如wang等[27]用適配子修飾的aunps設(shè)計(jì)了一種“preudo”夾心反應(yīng)，通過spr光譜檢測(cè)小分子（腺苷）。

3.3  dna檢測(cè)

dna修飾的aunps與目標(biāo)dna雜交后可以形成有序的聚集體，溶液顏色發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)dna的檢測(cè)。已有大量文獻(xiàn)對(duì)基于aunps比色法檢測(cè)dna及其在生物傳感器、疾病診斷、基因表達(dá)等方面的應(yīng)用進(jìn)行了報(bào)道和綜述[1~5]。結(jié)合相應(yīng)的光/電分析方法，人們還發(fā)展了一系列新的基于dna修飾的aunps的檢測(cè)手段。hill等[28]以dna修飾的aunps為探針，將生物條形碼方法和微流體芯片技術(shù)相結(jié)合，建立了一種新的生物條形碼分析法（基因組的條形碼分析方法），快速、精確地檢測(cè)dna。這種方法使用阻斷鏈抑制靶標(biāo)物再次雜交，可以檢測(cè)雙鏈基因組dna（見圖3）。這項(xiàng)工作為生物條形碼方法從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用開辟了道路。dai等[29]結(jié)合動(dòng)態(tài)光散射（dls）技術(shù)，提出了基于aunps探針一步法高靈敏性檢測(cè)同源dna的方法。該方法操作簡(jiǎn)單且無需分離和信號(hào)放大步驟，檢出限約1 pmol/l，優(yōu)于其它光吸收法4個(gè)數(shù)量級(jí)，并可以很容易地區(qū)分單堿基對(duì)錯(cuò)配dnas和完全匹配的靶標(biāo)物dnas。zhang等[30]研制出一種基于三明治結(jié)構(gòu)的脫氧核糖核酸計(jì)時(shí)電量傳感器（cds）。將一個(gè)單鏈dna探針固定在金電極上，每個(gè)探針側(cè)面與一個(gè)或兩個(gè)靶序列的碎片相連，然后浸入含有目標(biāo)單鏈dna分子的溶液中，此時(shí)電極上單鏈dna探針與溶液中互補(bǔ)序列的目標(biāo)dna單鏈分子雜交并用dna修飾的aunps進(jìn)行信號(hào)放大，用計(jì)時(shí)電位法觀察[ru(nh3)6]3+與單鏈dna的靜電吸附情況（見圖4）。

圖3  (a）基因組的條形碼分析方法示意圖[28]；（b）掃描芯片圖，檢出限為2.5 fmol/l；（c）5次平行實(shí)驗(yàn)得出的掃描信號(hào)密度數(shù)據(jù)（略）

fig.3  (a) schematic representation of genomic bio bar code assay.for details of the assay，readers are advised to see ref.[28]；(b) representative slide from a single assay showing that 2.5 fmol/l is distinguishable from the 0 fmol/l(no target) sample；(c) the data shown above are the average of 5 independent runs of the genomic dna bio bar code assay[28].

copyright acs and reproduced with permission

 

圖4  cds法檢測(cè)dna示意圖（a）巰基修飾的單鏈dna捕獲探針在金電極上自組裝；（b）單鏈dna探針與溶液中互補(bǔ)序列的目標(biāo)dna單鏈分子雜交，一個(gè)捕獲探針只能與一個(gè)目標(biāo)分子雜交；（c）dna結(jié)合aunps放大檢測(cè)信號(hào)，aunps上成百上千的dna探針可與目標(biāo)分子雜交[30]（略）

fig.4  chronocoulometric dna sensor(cds) strategy for dna detection.(a) gold electrode self-assembled with thiolated capture probe dna and spacer molecule，mch.(b) dna hybridization brings target dna to the electrode surface.of note，in the absence of amplification，one capture probe only captures one target molecule at the most.(c) aunp-amplified dna detection.one hybridization event brings an aunp loaded with hundreds of reporter probes proximal to the electrode[30]

reproduced with permission from nature publishing group（略）

3.4  蛋白質(zhì)分析

aunps與蛋白質(zhì)結(jié)合獲得用于電子顯微鏡的aunps探針，在電子顯微鏡甚至光學(xué)顯微鏡水平上對(duì)抗原、抗體進(jìn)行定位、定性及定量研究，是aunps應(yīng)用于免疫細(xì)胞和組織化學(xué)的重要里程碑[2，3，31，32]。利用aunps的光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)結(jié)合不同的檢測(cè)技術(shù)同樣可以檢測(cè)蛋白質(zhì)[33，34]。最近，gupta等[31]設(shè)計(jì)了一種吸附可控的動(dòng)力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稀溶液中抗原的有效檢測(cè)。ambrosi等[33]合成了一種新的基于人抗igg過氧化酶（hrp）修飾的雙編碼aunps（dc-aunps）探針，探針與抗體結(jié)合后增強(qiáng)了分光光度法和電化學(xué)法檢測(cè)人抗igg信號(hào)，檢出限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于通過酶聯(lián)免疫吸附法（elisa）[33]。依據(jù)相同的檢測(cè)原理，cui等[34]設(shè)計(jì)了aunps/碳納米管（cnt）雜化平臺(tái)，用辣根過氧化酶修飾的aunps探針檢測(cè)人igg。

分子與aunps結(jié)合后可以增強(qiáng)拉曼信號(hào)，據(jù)此可以利用aunps作底物，通過基于表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)（sers）的光譜分析法來快速檢測(cè)蛋白-蛋白之間相互作用[35~38]。manimaran等[35]用熒光素修飾的aunps結(jié)合人抗igg檢測(cè)1~100 mg/l 人igg。li等[36~38]提出了基于sers的芯片分析法檢測(cè)蛋白-抗體之間的相互作用，即將多肽結(jié)合到aunps上，然后銀染將信號(hào)放大，再用拉曼光譜進(jìn)行檢測(cè)。基于適配子（aptamer）修飾的aunps也可以用來檢測(cè)蛋白質(zhì)。wang等[39]研制出基于aptamer-aunps的比色傳感器，通過aptamer和α-凝血酶的反應(yīng)檢測(cè)α-凝血酶，這種傳感器具有高靈敏性和高選擇性，可以檢測(cè)人血漿中的蛋白。

酶的活性檢測(cè)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析是生物分析和生物醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要課題。研究人員結(jié)合aunps的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)提出了許多新的檢測(cè)酶活性的方法[40~44]。文獻(xiàn)[14]詳盡闡述了aunps探針用于分析蛋白激酶和蛋白磷酸酶的新進(jìn)展。xu等[44]用aunps作指示劑，分析dnase ⅰ酶的活性并篩選酶抑制劑。該方法可以通過裸眼觀察，并且能高通量的篩選核酸內(nèi)切酶的抑制劑。根據(jù)aunps的生物催化過程，willner研究組設(shè)計(jì)了幾種納米粒子-酶（葡萄糖氧化酶（godx）、乙醇脫氫酶(nad(p)+-dependent enzyme)、乙酰膽堿酯酶[40]和酪氨酸酶等）雜化膜電化學(xué)傳感器，通過酶催化反應(yīng)增大電極上aunps的粒徑使其導(dǎo)電性顯著地增強(qiáng)，加速了godx電子的轉(zhuǎn)移[45~49]。

3.5  細(xì)胞分析

利用aunps獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)及良好的生物相容性還可以進(jìn)行細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)多糖、蛋白質(zhì)、多肽、抗原、激素、核酸等生物大分子的精確定位，因而在臨床診斷及藥物檢測(cè)等方面受到廣泛關(guān)注[13，50]。癌癥的早期精確檢測(cè)通常需要昂貴的儀器且耗時(shí)，為了克服這些缺點(diǎn)，medley等建立了一種可直接檢測(cè)癌細(xì)胞的比色分析法[50]。這種方法將aptamer的高選擇性和高親和性與aunps的光譜性質(zhì)相結(jié)合，高靈敏地檢測(cè)癌細(xì)胞。在癌細(xì)胞存在的情況下，加入aptamer修飾的aunps探針，樣品溶液顏色能發(fā)生明顯的變化，可以通過裸眼直接觀察，獲得相對(duì)靈敏的檢測(cè)結(jié)果[51，52]。kneipp等[52]在aunps探針存在下測(cè)得了活體上皮細(xì)胞膜和巨噬細(xì)胞的表面增強(qiáng)拉曼（sers）光譜，并結(jié)合tem等表征手段分析細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)。

4  結(jié)論和展望

aunps因其具有特殊的穩(wěn)定性、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和良好的生物親和效應(yīng)等，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)和生物學(xué)研究。生物分子修飾aunps探針拓寬了aunps的應(yīng)用范圍，然而，aunps探針的應(yīng)用仍然有許多亟待解決的問題，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性，合成方法的可靠性，aunps的使用壽命以及修飾后的aunps的生物相容性等?？梢韵嘈?，通過各學(xué)科研究者的共同努力，一定能克服aunps探針的缺點(diǎn)，研制出新型簡(jiǎn)單、高靈敏度和高選擇性的分析方法，從而實(shí)現(xiàn)其在實(shí)際樣品，特別是臨床樣品檢測(cè)中的應(yīng)用。

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篇2

由納米粒子制作的智能手機(jī)Booklet有八個(gè)部分，而這八個(gè)部分不但都可以進(jìn)行折疊，還同時(shí)代表著手機(jī)的不同功能：通話、相冊(cè)、地圖、短信、電子書……你翻開不同的部分就可以使用不同的功能，這種感覺就像是在翻看書本，如翻書一樣使用智能手機(jī)確實(shí)是一件有意思的事情。而且，在需要的時(shí)候你也可以把一個(gè)屏幕的功能拓展到其它屏幕上，這讓它看起來又有點(diǎn)像折頁。同時(shí)，制造商還可以把它裁剪到任何合適的尺寸，一旦其中某部分破損了，那這些部分都是可以進(jìn)行回收的，可見性價(jià)比相當(dāng)之高。在隱私方面用戶也不必太擔(dān)心，因?yàn)檫@款產(chǎn)品全部的數(shù)據(jù)交換都是在云端完成的。而尤其令人意想不到的是，它的動(dòng)力居然利用的是納米粒子所吸收的太陽能，聽上去是不是感覺很酷呢?只是，這款概念產(chǎn)品離它的商用還有多遠(yuǎn)，我們不得而知，因?yàn)槲覀儠簳r(shí)還看不到他的商用前景。不過科學(xué)家們正在夜以繼日地工作，爭(zhēng)取盡早在該領(lǐng)域內(nèi)突破技術(shù)屏障。所以現(xiàn)在看來，你還是暫時(shí)留著你的手機(jī)。因?yàn)門--代產(chǎn)品還需要一些時(shí)間。

摘自：http：ll省略

點(diǎn)評(píng)：多屏幕可折疊的智能手機(jī)并不新鮮，之前也有一些概念機(jī)問世。這款Booklet最吸引的人莫過于其原材料――納米粒子。如果相關(guān)技術(shù)問題能夠得到圓滿解決的話，新一代的智能手機(jī)就不再需要電池，而變成了一個(gè)可以自給自足的手持移動(dòng)設(shè)備。光是這一點(diǎn)，就足夠令現(xiàn)在飽受智能手機(jī)續(xù)航能力差困擾的用戶歡欣鼓舞了。但這一切，還有賴于研發(fā)人員繼續(xù)努力。

炫酷3D概念手機(jī)問世

這款號(hào)稱是“懸浮”的手機(jī)讓我們對(duì)未來3D手機(jī)長(zhǎng)什么樣子有了初步的印象。作為未來3D版的智能手機(jī)F10atmg Phone，它最奇妙的地方在于我們體驗(yàn)到了隨著你的手指觸摸，光滑的屏幕上直觀地產(chǎn)生了凸起，這讓我們打電話和發(fā)短信的過程都成了一次全新的歷險(xiǎn)。并且還附帶全新的盲文電話查找附加功能，所以我們可以想象這個(gè)新型概念手機(jī)的應(yīng)用范圍有多么廣泛，更有趣的是，你可以橫向操作手機(jī)，立馬變身PSP給你無限的驚險(xiǎn)刺激。

篇3

一個(gè)國際科研小組在新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告說，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中首次鑒別出了兩種能夠阻斷非典病毒的人源抗體。這兩種來自人體的抗體可抑制在人和動(dòng)物中發(fā)作的不同株型非典病毒。研究人員首先以實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞為對(duì)象，測(cè)試兩種抗體的抗非典病毒效果之后，研究人員又以感染了非典病毒的老鼠為模型進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種抗體都能保護(hù)老鼠不被來自人體的非典病毒感染。研究人員說，同時(shí)鑒別出兩種頗具效果抗體的優(yōu)勢(shì)在于，一旦非典病毒出現(xiàn)新的變種卷土重來，一種抗體假如對(duì)付不了，另外一種很可能就管用，相當(dāng)于上了“雙保險(xiǎn)”。新成果對(duì)于研發(fā)非典疫苗或者抑制劑可能也會(huì)有所幫助。

美國科學(xué)家用磁性納米粒子助診癌癥

目前的癌癥活組織檢查有時(shí)不準(zhǔn)確，例如檢查所取的組織樣本中恰好癌細(xì)胞太少，于是檢查得出陰性的結(jié)果，但實(shí)際上患者體內(nèi)有癌細(xì)胞存在。新墨西哥大學(xué)的研究人員利用磁性吸引力研究出一種解決方法。他們用生物兼容物質(zhì)包裹帶磁性的氧化鐵納米粒子，然后在外層涂上特定的抗體，這些抗體能且僅能與癌細(xì)胞產(chǎn)生的特殊物質(zhì)相結(jié)合。經(jīng)過這樣處理的納米粒子注射到人體中后，數(shù)以千計(jì)的粒子因抗體作用而附著在癌細(xì)胞上，使癌細(xì)胞變成微小“磁鐵”。此時(shí)用帶有磁性的探針進(jìn)行檢查，癌細(xì)胞就會(huì)在磁性吸引力作用下游向探針。利用這種方法，在兩到三分鐘之內(nèi)就會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的癌細(xì)胞被吸引到探針上。研究人員在試驗(yàn)中成功地用磁性探針吸引了血液和其他液體中經(jīng)納米粒子處理的血癌細(xì)胞。癌癥患者需要經(jīng)常檢查以確定病情，其中一些檢查非常痛苦，例如血癌患者的骨髓穿刺，這項(xiàng)技術(shù)可以減少檢查次數(shù)。它還可用于檢查癌細(xì)胞是否有擴(kuò)散跡象，癌細(xì)胞擴(kuò)散數(shù)量有時(shí)極為微小，普通方法難以檢查出來。

韓國肺癌治療藥物研究獲新發(fā)現(xiàn)

據(jù)韓國媒體報(bào)道，由延世大學(xué)醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)科教授金周恒和趙柄哲領(lǐng)導(dǎo)的研究小組表示，對(duì)無法用“易瑞沙”治療的21名非小細(xì)胞肺癌患者使用“特羅凱”治療后發(fā)現(xiàn)，有6名患者的存活期得到明顯延長(zhǎng)。

據(jù)研究小組科學(xué)家介紹，“易瑞沙”和“特羅凱”均屬于表皮生長(zhǎng)因子受體抑制劑，它們主要用來治療肺癌。因?yàn)閮烧叩淖饔脵C(jī)制相同，此前韓國醫(yī)學(xué)界認(rèn)為，用“易瑞沙”治療無效的肺癌患者同樣不適合使用“特羅凱”治療，因此很少用“特羅凱”替代“易瑞沙”進(jìn)行治療。這個(gè)研究小組稱，新研究成果已被刊登在最新一期美國《臨床腫瘤學(xué)雜志》上。

嗅覺障礙可能是老年癡呆前兆

美國芝加哥大學(xué)日前公布的一份研究報(bào)告顯示，辨認(rèn)不出曾經(jīng)熟悉的氣味可能是老年癡呆癥的先兆。芝加哥拉什大學(xué)醫(yī)療中心對(duì)589名54歲到90歲的研究對(duì)象進(jìn)行了測(cè)試，讓他們對(duì)檸檬、巧克力、黑胡椒、香蕉和肥皂等常見的12種氣味進(jìn)行辨認(rèn)，從多項(xiàng)選擇中選出他們認(rèn)為正確的答案。

篇4

論文關(guān)鍵詞:錳鋅鐵氧體,化學(xué)共沉淀法,熱磁效應(yīng),納米鐵氧體

1引言

錳鋅鐵氧體是一種應(yīng)用廣泛的軟磁鐵氧體材料,具有易磁化、磁導(dǎo)率高、高電阻率等許多獨(dú)特的性能特點(diǎn),在電子器件、微波吸收、磁性液體、動(dòng)力和熱能工程等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益受到人們的廣泛關(guān)注。近年來,隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米錳鋅鐵氧體制備與性能研究引起研究者濃厚興趣,開展了大量制備工藝、物相結(jié)構(gòu)、磁性能等研究分析。對(duì)納米錳鋅鐵氧體磁性的研究主要是在高于室溫區(qū)域,Arulmurugana等對(duì)不同Zn摻雜量的錳鋅鐵氧體(MnZnFeO)的熱磁性能進(jìn)行了研究,表明隨著Zn摻雜量的增加,居里溫度降低。Zhao等研究了La/Nd/Gd等摻雜鎳鋅鐵氧體納米晶體在低溫區(qū)域(2K~300K)的磁性能,表明隨著溫度的升高,樣品的飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力均降低。本文通過化學(xué)共沉淀法制備出錳鋅鐵氧體粒子,并對(duì)制備的樣品進(jìn)行表征,綜合測(cè)試了樣品在高溫和低溫區(qū)域的磁性能。

2實(shí)驗(yàn)方法

2.1樣品制備

采用化學(xué)共沉淀法制備錳鋅鐵氧體MnZnFeO磁性納米顆粒,離子反應(yīng)方程式為

(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO

其中x為Zn的摻入量,其它各粒子由反應(yīng)方程決定。實(shí)驗(yàn)按照MnZnFeO名義化學(xué)成分,用分析純氯化鐵FeCl6HO、氯化錳MnCl4HO、氯化鋅ZnCl為原料,稱取所需質(zhì)量,用去離子水配制適量濃度的溶液,并將上述三種原料溶液充分混合攪拌,在水浴鍋中攪拌加熱至設(shè)定溫度90℃。再將NaOH粉末溶于去離子水中配制出濃度為3mol/L的堿性溶液,邊攪拌邊緩慢滴加到已配置好的混合溶液中,觀察沉淀情況并測(cè)試混合溶液的PH值,當(dāng)達(dá)到約10左右停止滴入,保持溫度并繼續(xù)攪拌,讓制備產(chǎn)物沉化約1.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,反復(fù)用去離子水洗滌、磁座吸附、倒出上層清液等操作步驟,除去氫氧根及Na等雜質(zhì)離子。最后將洗滌好的濕沉淀加入少量的無水乙醇,再放入60℃恒溫真空干燥箱內(nèi)干燥,即得到黑褐色錳鋅鐵氧體磁性顆粒。

2.2儀器與測(cè)試

對(duì)制備的磁性顆粒粉體進(jìn)行表征和性能測(cè)試。用美國伊達(dá)克(EDAX)有限公司EAGLE-III型微束X射線熒光分析儀(MicroX-RayFluorescenceSystem,XRF)分析樣品成分和相對(duì)含量。用荷蘭帕納科(PANalytical)公司XPertPRO型X射線衍射儀(XRD)進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析。用美國LakeShore公司7400系列振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量樣品的磁性能。

3結(jié)果與討論

3.1組成成分

圖1給出樣品粉體的X射線熒光能譜。圖中最左邊的低峰為該型號(hào)儀器的固有峰;中間的高峰及其相鄰右邊低峰所在的位置相對(duì)應(yīng)表征鐵元素;在5.90處和8.65處分別出現(xiàn)了錳元素和鋅

*國家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào):20971048)資助的課題

文本框: 圖1 樣品x射線熒光能譜元素對(duì)應(yīng)的峰,說明錳和鋅進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)。根據(jù)譜線的強(qiáng)度分布,計(jì)算給出MnK、FeK、ZnK對(duì)應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Wt%)分別為21.64%、75.05%、3.31%,原子分?jǐn)?shù)(At%)分別為22.03%、75.14%、2.83%,結(jié)果與預(yù)期反應(yīng)產(chǎn)物相符。

3.2物相結(jié)構(gòu)

對(duì)制備的錳鋅鐵氧體粉末進(jìn)行X射線衍射分析,圖譜結(jié)果如圖2所示。采用粉末X射線標(biāo)樣軟件分析,通過檢索對(duì)照PDF卡片的各主峰位置,樣品主峰與01-074-2402標(biāo)準(zhǔn)樣卡相吻合,表明樣品的成分主要為MnZnFeO微粒,晶型為立方系尖晶石型,屬于O群對(duì)稱結(jié)構(gòu)。樣品平均粒徑根據(jù)Scherrer公式(式中,B為以弧度計(jì)的衍射最高峰線半高峰寬;為所用單色X射線波長(zhǎng);為布拉格衍射角,即入射束與某一組晶面所成的折射角)計(jì)算。通過對(duì)樣品主峰(220)、(311)、(400)、(422)、(511)、(440)擬合計(jì)算,得到顆粒的平均粒徑約為17nm,表明所制備樣品為納米錳鋅鐵氧體磁性顆粒。

3.3磁特性

3.3.1高低溫磁滯回線

用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)分別測(cè)量了室溫(293K)下強(qiáng)磁場(chǎng)(15000Oe)和弱磁場(chǎng)(2000Oe)及低溫(89K)下的磁滯回線,如圖3及圖4所示。對(duì)比不同外磁場(chǎng)強(qiáng)度結(jié)果可見,強(qiáng)磁場(chǎng)下所得到的比飽和磁矩s比弱磁場(chǎng)下所得到的s要高,最大值約為68.13emu/g。這說明在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下,磁化程度強(qiáng),顆粒磁矩取向高度一致,表現(xiàn)出較高的比飽和磁矩。同時(shí),從圖中還可以看出,樣品的剩余比飽和磁矩和矯頑力相對(duì)比較小,說明宏觀上磁性顆粒表現(xiàn)出超順磁性,具有單磁疇特征。

篇5

【關(guān)鍵詞】 膠原;PLLA納米粒子;支架材料;生物相容性

Hybrid porous scaffold derived from collagen and PLLA nanoparticles

LU Wei,FENG Yu-jie,YAN Xiao-li,et al.National Engineering Research Center for Biomaterials,Sichuan University Chengdu 610064,China

【Abstract】 Poly (acrylic acid) was grafted on PLLA through UV radiation,and PLLA nano-particles were prepared. Then collagen/PLLA nano-particle hybrid sponge was fabricated. The porosity of hybrid sponge was similar with that of collagen sponge,whereas density and wet modulus were improved,and the degradation was largely inhibited. The cell seeding efficiency and proliferation on the hybrid sponge was obviously promoted,indicating that the hybrid sponge was promising in tissue scaffold.

【Key words】Collagen; PLLA nano-particle; Scaffold; Biocompatibility

基金項(xiàng)目:國家863計(jì)劃重大項(xiàng)目資助研究課題(項(xiàng)目編號(hào):2006AA02A125)

作者單位:610064成都,四川大學(xué)國家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心

支架材料是組織工程的重要因素之一,不僅提供細(xì)胞生長(zhǎng)的空間結(jié)構(gòu)和幾何形狀,而且影響細(xì)胞的黏附、增殖和分化,是組織工程中不可或缺的一環(huán)[1-3]。膠原是一類蛋白質(zhì)材料,不僅可為細(xì)胞提供支持保護(hù)作用,而且與細(xì)胞的粘附、增殖、分化、表型表達(dá)均有密切關(guān)系,是組織工程中常用的支架材料[4]。但由于膠原本身力學(xué)強(qiáng)度較低而常常無法維持需要的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。將生物降解合成高分子材料(PLLA、PLGA等)與膠原共混制備復(fù)合材料是提高其力學(xué)性能的常用方法[5],但疏水性的PLA、PGA和PLGA等與親水性的膠原間缺乏親和力。本文制備了表面親水PLLA納米粒子/膠原復(fù)合支架,提高了力學(xué)強(qiáng)度,降低降解率,細(xì)胞生物學(xué)檢測(cè)表明其具有良好的細(xì)胞相容性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 PLLA納米粒子的制備及表征 將PLLA粉料分散于雙氧水中,紫外光照4 h,水洗、干燥,然后用水分散,與丙烯酸和硫酸亞鐵銨在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)30 min,經(jīng)純水和乙醇反復(fù)洗滌后干燥。產(chǎn)物用四氫呋喃溶解,去離子水透析,凍干后得到表面改性后PLLA納米粒子。用SEM和DLSP表征其形貌,粒徑和zeta電位。

1.2 膠原/PLLA納米粒子復(fù)合支架材料的制備 在膠原醋酸溶液中加入不同量的PLLA納米粒子,使其均勻分散,在20℃凍干,經(jīng)100 pa,105℃真空干熱交聯(lián)48 h,50 mmol的EDC和NHS溶液交聯(lián)48 h。用SEM觀察其形貌。

1.3 孔隙率和密度 將稱重后(W0)的海綿支架浸泡在乙醇中,減壓處理20 min后,將海綿取出稱質(zhì)量We。

孔隙率:P= (We-W0)/(Vs)×100%。

密度:D=W0/Vs。

式中, 為室溫下乙醇密度(0.789 mg/ml),Vs由海綿高度和橫截面計(jì)算。

1.4 濕態(tài)壓縮模量 將支架材料浸泡在PBS中,經(jīng)真空處理使PBS溶液完全滲透。然后用萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)量壓縮模量。

1.5 降解率 將支架材料稱重(W0),分別裝入培養(yǎng)板,加入PBS溶液于37℃靜置。定期取樣凍干稱重(Wd)。降解率 = (W0-Wd)/W0×100%。

1.6 體外細(xì)胞播種及檢測(cè) 支架滅菌清洗后,用培養(yǎng)基浸泡至溶脹平衡。將L929細(xì)胞(1×107/ml)滴加到支架上(100 L/片),培養(yǎng)4 h使細(xì)胞黏附,然后加入1.5 ml新鮮培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。在不同時(shí)間取樣,用CLSM、SEM觀察細(xì)胞在支架材料上的生長(zhǎng)情況。用木瓜蛋白酶消化試樣,用H33258染色,測(cè)460 nm的吸收值檢測(cè)DNA量。

2 結(jié)果與討論

2.1 PLLA納米粒子的制備及表征 在雙氧水中紫外福照作用下,PLLA表面形成過氧基團(tuán),與二價(jià)鐵離子氧化還原體系引發(fā)丙烯酸在PLLA表面自由基接枝共聚,形成PLLA-g-PAA接枝共聚物。由于丙烯酸鏈的引入,PLLA表面形成親水鏈段。將接枝共聚物溶于四氫呋喃,在水中透析,可形成能在水中穩(wěn)定存在的納米粒子。SEM和DLS測(cè)試表明,納米粒子為均勻的球形,平均粒徑為316 nm,zeta電位為-39.88 mV,說明其表面由帶負(fù)電荷的聚丙烯酸所覆蓋。

2.2 膠原/PLLA納米粒子復(fù)合支架材料的制備與表征 表面改性的PLLA納米粒子可與膠原溶液均勻混合,無團(tuán)聚現(xiàn)象及沉淀的產(chǎn)生。經(jīng)冷凍干燥和交聯(lián)處理,得到多孔膠原/PLLA納米粒子復(fù)合支架材料。SEM觀察表明,其平均孔徑約為200 μm,PLLA納米粒子含量增加,其平均孔徑基本無變化。但孔壁厚度和表面粗糙程度增加。對(duì)于組織工程支架材料,200 μm的孔徑適合細(xì)胞的播種,營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的交換,以及新生組織的形成。孔壁厚度的增加使得支架力學(xué)強(qiáng)度提高,而表面粗糙度的增加使細(xì)胞貼壁和粘附生長(zhǎng)更為容易。

圖1為不同PLLA納米粒子含量的多孔支架材料的空隙率和密度。由圖可見,隨著PLLA納米粒子含量的提高,復(fù)合海綿的孔隙率基本無變化,但密度性增加。由于組織工程支架孔隙率的大小直接決定著支架營養(yǎng)物質(zhì)交換的大小程度,足夠大的支架孔隙率將使得更多的細(xì)胞粘附生長(zhǎng)。

圖1 不同納米粒子含量的復(fù)合支架材料的孔隙率(A)和密度(B)

圖2為不同PLLA納米粒子含量的多孔支架材料的濕態(tài)壓縮模量。由圖可見,同純膠原多孔支架相比,PLLA納米粒子的加入大大提高了海綿的濕態(tài)模量。隨著PLLA納米粒子量的增加,粒子的物理增強(qiáng)作用,以及其表面上丙烯酸的羧基與膠原氨基反應(yīng)形成的化學(xué)鍵增強(qiáng),使得海綿壓縮模量從0.78 kpa (Col:NP=6:0) 增加到 1.3,2.5,和3.5 kpa(Col:NP=6:1,6:3和 6:6,)。其強(qiáng)度大小可以通過調(diào)節(jié)PLLA納米粒子含量調(diào)節(jié)。

圖2 不同納米粒子含量的復(fù)合支架材料的濕態(tài)壓縮模量

由于PLLA納米粒子表面的羧基與膠原分子氨基反應(yīng)后,增加了支架材料德交聯(lián)程度,多孔支架材料的降解率隨著PLLA納米粒子含量的增加而降低。純膠原多孔支架在14 d后降解達(dá)70%以上,而Col:NP=6:6的復(fù)合支架材料在14 d后的降解率仍然低于10%,這為細(xì)胞生長(zhǎng)增殖提供了更持久穩(wěn)定的空間環(huán)境。

3.3 體外細(xì)胞播種及培養(yǎng) 膠原/PLLA納米粒子復(fù)合支架材料由于PLLA納米粒子的添加,改善了其機(jī)械性能,使支架的穩(wěn)定得以提高,從而有利于細(xì)胞的播種和增殖。圖3為細(xì)胞播種由24h后的CLSM結(jié)果。由圖中可見,隨PLLA納米粒子含量的增加,支架上細(xì)胞數(shù)量明顯增加,可見細(xì)胞成片粘附在海綿孔壁上。這說明支架材料力學(xué)性能的提高有利于細(xì)胞遷移到支架材料內(nèi)部,并增加細(xì)胞的粘附。支架材料穩(wěn)定性的增加使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的交換和生理代謝廢物的排出更為容易,對(duì)細(xì)胞的增殖體現(xiàn)出促進(jìn)作用。對(duì)培養(yǎng)1,3,5 d后不同支架材料中細(xì)胞的DNA量進(jìn)行定量測(cè)定,結(jié)果表明,隨支架中PLLA納米粒子含量的增加,DNA量從純膠原支架中的0.5 μg增加到Col:NP=6:6的復(fù)合支架材料中的2.5 μg,表明在復(fù)合支架材料中細(xì)胞的數(shù)量有非常明顯的提高。

圖3 不同納米粒子含量的復(fù)合支架材料播種L929細(xì)胞后的CLSM圖像。從左至右:Col:NP=6:0; 6:1; 6:3; 6:6

4 結(jié)論

通過自由基接枝聚合,在PLLA表面引入聚丙烯酸,制備了表面包裹可反應(yīng)性羧基的PLLA納米粒子,并與膠原溶液混合,通過冷凍干燥制備了膠原/PLLA納米粒子復(fù)合支架材料,其孔隙率和孔徑與純膠原支架材料相近,而密度、濕態(tài)壓縮模量均有明顯提高,降解率降低顯著。這種復(fù)合支架材料對(duì)細(xì)胞的粘附的增殖有良好的促進(jìn)作用,可望成為一種有用的組織工程支架材料。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 曹峻嶺,付強(qiáng).組織工程化軟骨的構(gòu)建及應(yīng)用.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2008,29(2):121-126.

[2] Cindy Chung,Jason A.Burdick.Engineering cartilage tissue.Adv Drug Delivery Rev,2008,60:243-262.

[3] 鄂征,劉流.醫(yī)學(xué)組織工程技術(shù)與臨床應(yīng)用.北京出版社,2003.

篇6

說到照明，此前的研究多集中在色溫等方面。但是由意大利伊蘇布利亞大學(xué)的Paolo diTrapani開發(fā)的這項(xiàng)新技術(shù)，卻在提供“人工白晝”般的照明技術(shù)方面迎來了一個(gè)新的突破。其原型采用了LED面板，并通過透明塑料面板進(jìn)行發(fā)散。而該技術(shù)的主要突破，就是這些肉眼不可見、卻遍布在面板上的二氧化鈦納米顆粒！

這些顆粒的主要任務(wù)，就是散色光線——這一原理與太陽光通過地球的大氣層很像。有些人或許會(huì)覺得這么做“多此一舉”，但是因?yàn)樵撨^程模擬了物理學(xué)上的Reylight散射，所以會(huì)讓光線顯得更加“真實(shí)”。

事實(shí)上，“自然光級(jí)別的品質(zhì)”，有助于緩解輕度抑郁和減少壓力。而問題是，我們并不是總能接觸到它。

因此，在新技術(shù)普及后，人們就可以在自家簾子后面“畫出”一幅明媚的春光，而無視屋外是否刮風(fēng)下雨。

當(dāng)然，技術(shù)的普及總有個(gè)過程。雖然當(dāng)前并沒有相關(guān)的產(chǎn)品出售，不過di Trapani和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)計(jì)劃通過一家名叫CoeLux的公司，在未來幾年進(jìn)行銷售。

篇7

關(guān)鍵詞:室溫離子液體 太陽能電池 金納米

中圖分類號(hào): TQ02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973 (2010) 01-105-01

金、銀等貴金屬納米粒子因其表面等離子共振特性引起了越來越多研究者的興趣。其應(yīng)用相當(dāng)廣泛,包括化學(xué)傳感、生物傳感和表面增強(qiáng)拉曼光譜等。室溫離子液體具有常溫下不揮發(fā)、無毒、無嗅、低凝固點(diǎn)、高電導(dǎo)率、較好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。本文中首次報(bào)道使用離子液體1-丙基-3-甲基咪唑碘作電解質(zhì)的金敏化太陽能電池,并進(jìn)行了系列優(yōu)化。取得了較高的光電轉(zhuǎn)化效率。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器、試劑和材料

紫外-可見分光光度計(jì)(美國安捷倫公司)、CHI660電化學(xué)工作站(CHI660c,美國)、LA251-XE光源; HAuCl4、無水乙醇、TiO2、1-丙基-3-甲基咪唑碘(PMII)、I2、KI、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]、FeCl3、FeCl2;導(dǎo)電玻璃、鉑片。

1.2電池的制備

取1 mL PMII,通氮?dú)? min除去溶解氧氣,然后加入氧化還原對(duì),超聲混勻。本論文中使用的氧化還原對(duì)分別為: 0.0635 g FeCl2和0.0406 g FeCl3、 0.0830 g KI和0.0635 g I2、 0.1840 g K4[Fe(CN)6]和0.0823g K3[Fe(CN)6],優(yōu)化試驗(yàn)中按比例調(diào)整。然后以Au -TiO2 膜為光陽極,Pt片為光陰極組裝太陽能電池,有效光照電池面積控制在0.1 cm2, 加入制備好的電解質(zhì),封裝、測(cè)試。

2結(jié)果和討論

2.1氧化還原對(duì)的優(yōu)化

電解質(zhì)重氧化還原對(duì)起著傳導(dǎo)電子的重要作用,直接影響到太陽能電池的開路電壓和短路電流,實(shí)驗(yàn)中首先選用了FeCl3/FeCl2、I2/KI 和 K3[Fe(CN)6] /K4[Fe(CN)6]三種氧化還原對(duì),固定氧化還原對(duì)中氧化態(tài)和還原態(tài)的物質(zhì)的量比均為1:2,采用相同的Au-TiO2 陽極制備電池。這三種太陽能電池上測(cè)得的開路電壓分別為:187 mV、254 mV、163 mV,短路電流密度分別為:9.1A、24.7A、4.3A。從開路電壓和短路電流值都可以看出最優(yōu)的氧化還原對(duì)為I2/ KI。

2.2氧化還原對(duì)比例的優(yōu)化

選出最優(yōu)的氧化還原對(duì)后,接著在使用相同Au-TiO2膜,改變氧化還原對(duì)中KI和I2的比例,選擇了從1:1到1:9等不同配比,制作離子液體太陽能電池。圖1、圖2分別為電池開路電壓和短路電流隨KI和I2的比例變化圖,從中可以看出KI和I2比例為5:1時(shí)電池開路電壓和短路電流最大。經(jīng)過氧化還原對(duì)比例的優(yōu)化電池的開路電壓和短路電流均有了很大提高。5:1是KI和I2的最優(yōu)比例。

2.3金納米用量的優(yōu)化

金敏化太陽能電池主要靠金納米等離子共振作用下對(duì)可見光的響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化。金納米的用量也是影響電池效率的關(guān)鍵因素,為了選取最佳的金納米用量,實(shí)驗(yàn)中制備了含金納米量不同的Au-TiO2膜,使用優(yōu)化過的電解質(zhì)和電解質(zhì)配比。使用相同的TiO2膜,紫外可見光譜中金納米的等離子共振吸收峰在540 nm附近,使用金納米粒子膜在540 nm的吸光度值做參考,對(duì)Au-TiO2金進(jìn)行定量,選擇最佳的金納米粒子用量。如圖3和圖4所示,隨著金納米等離子共振峰值的變化,電池的開路電壓和短路電流都有較大的變化,吸光度達(dá)到0.08左右時(shí),電池的性能最好。最大開路電壓達(dá)到406 mV ,短路電流為47.5A。

2.4金敏華粒子液體太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率

經(jīng)過優(yōu)化,電池性能得到很大提高。如圖5所示,在大約550 nm處達(dá)到了最大的入射光電轉(zhuǎn)換效率(IPCE)7.6%,比現(xiàn)在孔洞傳輸材料電池的IPCE大1000倍。光電轉(zhuǎn)化效率與金納米粒子在TiO2膜上的紫外可見吸收光譜也能夠很好的吻合。

圖5 電池IPCE與紫外可見光譜比較圖

參考文獻(xiàn):

[1]C. P. Collier, R. J. Saykally, J. J. Shiang et al, Science 1997, 277, 1978.

[2]C. B. Murry, C. R. Kagan, M. G. Bawendi, Science 1995, 270, 1335.

[3]R. Jin, Y. C. Cao, C. A. Mirkin, et al, Science 2001, 294, 1901.

[4]M. C. Daniel and D. Astruc, Chem. Rev. 2004, 104, 293.

篇8

【關(guān)鍵詞】SiO2；PEG；PET；異相成核；結(jié)晶溫度

PET具有尺寸安定性佳，機(jī)械性能優(yōu)，潛變性小，耐水耐氣性好，耐有機(jī)溶劑，油、弱酸，耐候性優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)，但PET機(jī)械性能具有方向性，流動(dòng)性較高；結(jié)晶速度較慢；干燥及其加工條件嚴(yán)格這三大缺點(diǎn)[1]。其中結(jié)晶速度慢是限制PET應(yīng)用的一個(gè)主要原因，結(jié)晶速度太慢造成結(jié)晶不完善，致使加工周期長(zhǎng)，降低生產(chǎn)效率，浪費(fèi)加工能源[2]。

納米SiO2 因粒徑小、比表面積大以及表面羥基的存在而具有反應(yīng)活性， 從而以優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性在橡膠、塑料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[3]。然而SiO2表面存在羥基，易形成氫鍵，甚至團(tuán)聚，所以在制備聚合物/納米二氧化硅的復(fù)合材料時(shí)，如何將納米二氧化硅分散在有機(jī)體內(nèi)，是一個(gè)亟待解決的問題。

近些年，聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料以其獨(dú)特的性能引起了廣泛的重視并取得了較快的發(fā)展[4]。其中用納米二氧化硅改性提高PET的結(jié)晶溫度的文章也經(jīng)常報(bào)道。在本文中，將PEG-PET兩嵌段齊聚物接枝在納米二氧化硅表面，形成納米二氧化硅蒙皮粒子（SiO2-PEG-PET），并用FT-IR，1H-NMR，等的表征證實(shí)其已經(jīng)與PEG修飾過的納米二氧化硅成功接枝，通過DSC表征，發(fā)現(xiàn)納米二氧化硅蒙皮粒子使PET的結(jié)晶溫度較大提高，并討論了結(jié)晶溫度升高的機(jī)理，對(duì)其未來應(yīng)用領(lǐng)域做了初步的探索。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

納米二氧化硅；聚乙二醇（PEG）Mn=200；對(duì)苯二甲酸（PTA），對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT），二氯亞砜，吡啶，乙二醇（EG），使用時(shí)未經(jīng)過任何處理。

1.2 試樣制備

氯硅球的制備：

將SiO2粉末干燥24h后，取少量SiO2加入苯中使其溶解于250ml的三口燒瓶中，N2鼓出燒瓶中氣體，滴加一定量的二氯亞砜，反應(yīng)4h，然后將反應(yīng)混合液離心，并用苯洗滌，將得到的氯硅球烘干置于密閉容器中保存。

PEG-SiO2的制備：

將氯硅球添加到甲苯中磁力攪拌加入PEG，室溫反應(yīng)5h，然后離心分離混合液，并用甲苯洗滌，真空烘干保存。

二氧化硅蒙皮粒子的制備：

將一定量的DMT，EG，在190℃下反應(yīng)2h。然后加入PEG-SiO2，少量縮聚催化劑Sb2O3，在220℃下繼續(xù)反應(yīng)2h，同時(shí)減壓蒸餾，反應(yīng)完全后將混合液倒入PET的良性溶劑苯酚/四氯乙烷（質(zhì)量比1：1）混合液內(nèi)中，待PET完全溶解后離心分離混合液，最后將所得產(chǎn)品真空干燥。

2 分析測(cè)試方法

2.1 紅外光譜（FT-IR）

分別取真空干燥后的樣品在美國 Nicolet公司的5700型光譜儀上做FT-IR分析，KBr壓片。

2.2 核磁共振（1H-NMR）

在美國Bruker公司產(chǎn)AVANCE-400型核磁共振儀測(cè)試各式樣，內(nèi)部基準(zhǔn)物為四甲基硅烷（TMS）。溶劑為CDCl3。

2.3 DSC測(cè)試

取真空干燥后樣品在瑞士Mettler-Toledo公司產(chǎn)DSC821e型差示掃描量熱儀上，高純氮?dú)夥罩袦y(cè)試。先等速以5℃/min升溫至280℃，以消除熱歷史。然后等速以-5℃/min降溫，再等速升溫至280℃。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)構(gòu)分析

3.2 FT-IR分析

圖1中曲線a為納米二氧化硅的特征吸收譜圖，3445cm-1處的大寬峰為SiO2表面吸附水峰，1633cm-1處的吸收峰為SIO2表面吸附水峰，1125cm-1處的吸收峰為Si-O-Si不對(duì)稱伸縮峰，946cm-1處的吸收峰為Si-OH伸縮振動(dòng)峰，784cm-1處的吸收峰為SiO-O-Si的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，480cm-1處的吸收峰為Si-O-Si伸縮峰。在曲線b中，在2910cm-1處出現(xiàn)了比較強(qiáng)吸收峰，為C-H，-CH2-的伸縮振動(dòng)吸收峰，1125cm-1處的吸收峰除Si-O-Si不對(duì)稱伸縮外，還應(yīng)有C-O-C，Si-O-C的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，這些特征吸收峰的出現(xiàn)，可表明已經(jīng)合成出了SiO2-PEG。曲線c為納米二氧化硅蒙皮粒子的紅外吸收譜圖，在1715cm-1出出現(xiàn)的吸收峰為酯中的C=O雙鍵引起的強(qiáng)特征吸收峰，表明了酯基的大量存在，另外在譜圖中480cm-1出現(xiàn)了非常明顯的SiO2的特征峰。

以上紅外分析，可以說明所制備的LMPET-PEG-SiO2 復(fù)合材料中PET 分子已經(jīng)與PEG-SiO2段發(fā)生共聚，PEG成功地將LMPET與SiO2在分子尺度上連接在一起。

3.3 1H-NMR分析

在PEG-SiO2的氫核磁圖中，δ=7.3處為溶劑CDCl3的溶劑峰，δ=1.8為殘留水峰，在位移3.5～4.0處出現(xiàn)的多個(gè)峰為PEG中H的峰，其他周邊小峰為PEG中H的峰與SiO2接枝所產(chǎn)生不同化學(xué)環(huán)境的H。在SiO2-PEG-PET的氫核磁圖中，δ=8.1處的峰為苯環(huán)氫的峰，δ=4.9處的峰為BHET中CH2靠近苯環(huán)位置的H，δ=3.6處的峰為BHET中CH2靠近羥基位置的H，其他位置的峰為BHET中雜質(zhì)的峰。

氫核磁的分析，說明了PEG不但與SiO2發(fā)生了接枝，并且成功的將PET接枝在了PEG-SiO2表面。

3.4 DSC分析

將納米二氧化硅蒙皮粒子與工業(yè)PET共混，其中納米二氧化硅蒙皮粒子的含量分別為0%，1%，3%，5%，7%。

通過研究納米二氧化硅蒙皮粒子與工業(yè)級(jí)PET共混之后的DSC曲線，可證實(shí)通過納米二氧化硅蒙皮粒子的異相成核作用，使PET的結(jié)晶溫度有了顯著的增高。

在DSC的升溫曲線看到了明顯的熔融雙峰，這是因?yàn)樵赑ET結(jié)晶的過程中，納米二氧化硅蒙皮粒子作為了晶核，形成了熔融在結(jié)晶，這種結(jié)晶可以在更高的溫度融化，從而形成了熔融雙峰。并且共混之后的升溫吸熱峰峰值有了比較明顯的升高，從246℃升高到了257℃，提高了有9℃。復(fù)合材料升溫吸熱峰的增加，說明了新加入的納米二氧化硅蒙皮粒子作為新的成核中心，起到了異相成核的作用，誘導(dǎo)PET結(jié)晶，提高了其結(jié)晶率。

在DSC降溫曲線可以看到其熔融結(jié)晶峰也有了比較大的增加，從193度提高到212度，提高了19℃。通過計(jì)算可以得到復(fù)合材料的結(jié)晶度從36.7%提高到42.3%。與前面升溫曲線顯示提高了PET的結(jié)晶度相對(duì)應(yīng)。

4 結(jié)論

在本文中，我們合成出了具有軟段PEG和硬段PET的兩嵌段共聚物，由于PEG是軟段，可以在空間中自由翻轉(zhuǎn)，有利于硬段PET的結(jié)晶，并且低分子量PET的接枝，有利于二氧化硅蒙皮粒子同工業(yè)PET的共混，進(jìn)而減少二氧化硅蒙皮粒子與工業(yè)PET的微相分離，不會(huì)因?yàn)橛忻善ちＷ拥募尤攵档凸I(yè)PET的機(jī)械強(qiáng)度，并且由于納米二氧化硅蒙皮粒子的異相成核作用，復(fù)合材料中結(jié)晶溫度有了一定程度的提高，這將使PET的適用范圍有了提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]邱明敏.回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的改性研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2010.

[2]張丹，姚潔，王越，王公應(yīng).聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯合成的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2006，S1：80-83.

篇9

過橋米線源于云南蒙自。

過橋米線已有一百多年的歷史。相傳，清朝時(shí)滇南蒙自縣城外有一湖心小島，一秀才到島上讀書，秀才賢慧勤勞的娘子常常弄了他愛吃的米線送去給他當(dāng)飯，但等出門到了島上時(shí)，米線已不熱。后來一次偶然送雞湯的時(shí)候，秀才娘子發(fā)現(xiàn)雞湯上覆蓋著厚厚的那層雞油有如蓋蓋一樣，可以讓湯保持溫度，如果把佐料和米線等吃時(shí)再放，還能更加爽口。于是她先把肥雞、童子骨等熟好清湯，上覆厚厚雞油。米線在家燙好，而不少配料切得薄薄的到島上后用滾油燙熟，之后加入米線，鮮香滑爽。此法一經(jīng)傳開，人們紛紛仿效，因?yàn)榈綅u上要過一座橋，也為紀(jì)念這位賢妻，后世就把它叫做“過橋米線”。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇10

“愛麗娜，走吧！膽小的吉說”聽說，這兒可不是個(gè)好地帶……”

“走吧！吉真膽?。　毖懦靶?。

“我下去嘍！”“砰”愛麗娜最先跳下去，“哇嗚！這……是……”“愛麗娜愛莉娜！你還好嗎？”

“好！好！雅，麻煩你下來！”“撲！”雅尖叫著下來。

“嗖-”吉也跟著掉了下來“雅，我說不過你……討厭頭發(fā)都亂了！”吉哼哼著說。

“哇塞！我門變大了……看，這有好小的桌字?！毖庞挚戳丝醋郎系南笃澹骸昂鸷?！還有小小的象棋！”

“不，雅，是其它東西，小了……小了！”愛麗娜尖叫“歐！這是什么?！睈埯惸炔[著眼說“‘請(qǐng)喝我’？我喝！”

“我也喝！”

吉雅也咕嘟咕嘟喝起來……她們變小了！(和蚊子一樣大)

“虛，有人來了，躲在桌腳下……”

“一起來喝下午茶，呀呀……”

“虛……”愛麗娜嘀咕

“是誰在我這里，竟敢私闖民宅……”一個(gè)聲音又尖又細(xì)。

“糟糕，被發(fā)現(xiàn)了！”愛麗娜壓低聲音

愛麗娜與吉雅發(fā)現(xiàn)一個(gè)山洞！

“愛麗娜，走吧！膽小的吉說”聽說，這兒可不是個(gè)好地帶……”

“走吧！吉真膽小！”雅嘲笑吉。

“我下去嘍！”“砰”愛麗娜最先跳下去，“哇嗚！這……是……”“愛麗娜愛莉娜！你還好嗎？”

“好！好！雅，麻煩你下來！”“撲！”雅尖叫著下來。

“嗖-”吉也跟著掉了下來“雅，我說不過你……討厭頭發(fā)都亂了！”吉哼哼著說。

“哇塞！我門變大了……看，這有好小的桌字?！毖庞挚戳丝醋郎系南笃澹骸昂鸷?！還有小小的象棋！”

“不，雅，是其它東西，小了……小了！”愛麗娜尖叫“歐！這是什么?！睈埯惸炔[著眼說“‘請(qǐng)喝我’？我喝！”

“我也喝！”

吉雅也咕嘟咕嘟喝起來……她們變小了！(和蚊子一樣大)

“虛，有人來了，躲在桌腳下……”

“一起來喝下午茶，呀呀……”

“虛……”愛麗娜嘀咕

“是誰在我這里，竟敢私闖民宅……”一個(gè)聲音又尖又細(xì)。