上海应物所在DNA分子介导的金属等离子体纳米结构研究方面取得进展

正金属纳米结构在与光相互作用时会产生特定的表面等离子体共振。这种基于金属纳米结构的表面等离子体光学(plasmonics)在生物传感、生物成像、光催化和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。近期,上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海课题组和上海光源陈刚课题组利用DNA分子实现了对金纳米等     

基于金纳米结构的光谱探针在传感器中的应用

近年来,金纳米结构因为具有高比表面积、表面易于修饰、优良的生物相容性以及表面等离子体共振等独特性质而备受研究者们的青睐,基于金纳米结构独特的光学特性,可以作为优良的光学探针应用于化学和生物传感。为了更好的了解金纳米结构在现代科学中的重要作用,总结金纳米结构在传感器中的应用十分必要,因此本文主要综述了近几年金纳米结构作为光学探针在生物和化学传感方面的应用,并对金纳米结构未来的发展前景进行了展望。     

医用金属硬组织植入物表面纳米涂层研究

细胞与人工植入物之间的相互作用是诱导形成骨整合界面的关键因素,然而这种相互作用大多取决于种植体表面的材料特性和表面形貌特征,纳米结构的表面已被证明能够增强细胞的黏附、增殖与分化。文章介绍了医用金属硬组织植入物表面纳米涂层的研究意义,综述了生物纳米涂层的主要制备方法及其物化性能特点,重点分析和讨论了生物纳米涂层对金属植入物的生物学性能影响和改善规律,最后介绍了生物纳米涂层研究与应用方面的最新进展。     

上海应物所在DNA纳米结构材料的性质与应用研究方面取得进展

正DNA纳米技术利用核酸分子的强大识别能力来设计和构造功能纳米结构,这种新型纳米生物技术近年来获得了快速发展和广泛关注。近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海和黄庆课题组应邀在权威化学综述杂志Accounts of Chemical Research以"Physical and Biochemical Insights on DNA     

局域表面等离子体共振辅助的金纳米棒/聚合物纳米复合材料的双光子聚合

本文研究了金纳米棒的局域表面等离子体共振效应在双光子聚合过程中的作用,即当激发光与金纳米棒表面等离子体共振波长相匹配时,会在金纳米棒表面产生很强的局域电磁场,从而引发双光子聚合。通过采用与金纳米棒表面等离子体共振波长相同的飞秒激光,在低于光刻胶聚合阈值的功率下照射舍有金纳米棒的光刻胶,制备聚合物包覆金纳米棒的纳米复合材料。透射电子显微镜结果表明,当飞秒激光功率为0.6 W、光斑直径为1.6 cm、照射时间为0.3 s时,金纳米棒表面成功聚合上厚度为5 nm左右的聚合物。本研究在制备聚合物/金属纳米粒子方面提供了一种简单可行的方法,有望在纳米光子学、纳米传感器等新兴领域得到应用。     

DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间，特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性，如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究，系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后，讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。     

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

正以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮、硼、磷等杂原子引入纳米碳体系,可以调节其表面酸碱性、催化活性及产物选择性,掺杂纳米碳材料已经成为国际碳及催化领域的研究热点之一。在前期非金属催化研究的基础上,中科院宁波工业技术研究院(筹)新能源技术所张建研究员课题组与     

贵金属纳米棒异质结结构的光学特性研究

文章应用离散偶极子近似的方法计算了金银两种贵金属材料形成的纳米棒异质结结构的表面等离子体共振引起的消光光谱及其近场电场分布。研究表明当保持纳米棒的总长度不变,增加银纳米棒的长度,纳米棒异质结结构的等离子体共振消光峰会发生蓝移。当改变银纳米棒的长度时,引起金银纳米棒之间的耦合方式改变,使得共振能级杂化出现新的共振峰。因此,通过改变异质结的结构参数对其消光谱的影响来调整表面等离子体共振峰的位置,以满足纳米棒在等离子体光子学方面的应用。     

核壳结构纳米复合材料在催化中的应用

核壳结构纳米复合材料因其独特的结构而呈现出诸多新奇的物理、化学特性,在催化、生物、医学、光、电、磁以及高性能机械材料等领域具有广阔的应用前景。其中核/壳型结构的催化剂不仅可实现可控催化反应,还可以保护芯材不受外界环境的化学侵蚀,解决纳米粒子的团聚等问题,成为近年来催化领域的研究热点。本文系统综述了核壳型纳米复合材料在催化中的最新研究进展,详细介绍了金属-金属、金属-氧化物、氧化物-氧化物等核壳结构型的纳米复合材料在燃料电池中的电催化氧化反应、有机物加氢、选择性氧化、还原、环境催化及光催化降解等反应中的应用,并对今后核壳结构型的催化剂的研究方向进行了展望。     

金属纳米粒子LSPR效应综述

等离子金属纳米颗粒可以通过局域表面等离子体共振(LSPR)作用吸收可见光,可以用于光催化反应。本篇综述主要介绍了金纳米颗粒的LSPR的基本原理以及相关的影响因素。我们将着重讨论LSPR作用机理、影响因素和在光电催化中的应用,并展望该领域的前景。     

表面活性剂对金属纳米材料的影响

金属纳米材料极易于形成尺寸可控的纳米晶,银纳米在一些明确定义的物理和化学属性方面的特殊应用强烈依赖于其尺寸、形状、表面形貌和化学组成.由于裸露的纳米颗粒表面积大,表面自由能高,颗粒极易发生团聚,稳定性差,因此需要采用不同的表面活性剂对纳米银的表面进行化学修饰,以提高其稳定性.     

金纳米棒的合成、光学特性、修饰及其在生物学中的应用

由于具有独特的光学和电子特性,金纳米棒受到人们越来越多的关注。金纳米棒的这些性质主要取决于它自身的形状、大小和长径比。尤其金纳米棒独特的、可调的表面等离子体共振特性,使其在生物标记、生物成像及生物医学等领域有非常广阔的应用前景。本论文详细介绍了金纳米棒的几种合成方法及其光学特性和金纳米棒的表面修饰手段,综述和比较了金纳米棒在生物分子探针技术、荧光探针和癌症诊断和光热治疗领域的研究进展,对其存在的问题做了具体分析并对金纳米棒在生物学中的应用方向进行了展望。     

金纳米棒的合成及应用研究进展

金纳米材料具有特殊的物理、化学性质。与其他形状的金纳米材料相比,金纳米棒同时具有化学和光学方面的备向异性,在材料科学、局域表面等离子体共振（LSPR）传感、生物医学等领域存在着巨大的应用前景。文章系统的评述了金纳米棒的合成及应用进展。具体内容包括金纳米棒的合成、金纳米棒的光学特性、金纳米棒在LSPR传感分析方面的应用以及金纳米棒在生物医学方面的应用。     

核壳型石墨烯金属纳米复合材料的研究进展

介绍了石墨烯、石墨烯复合材料及核壳型石墨烯金属纳米复合材料的性质及用途,分析了核壳型石墨烯金属纳米复合材料在小分子生物、电化学、催化、防腐、吸附、导热材料等领域的应用前景,综述了核壳结构的石墨烯金属纳米复合材料的研究进展、合成方法及应用机理,展望了核壳型石墨烯金属纳米复合材料在处理水体污染和电化学传感器检测领域的发展前景。     

纳米技术在生物传感器中的应用研究进展

纳米材料因其特殊物理结构和电化学性质在生物传感器中有着广泛的应用,以纳米技术为基础的生物传感器的研究为生命科学及其相关领域的研究提供了许多新的方法。介绍了生物传感器的研究进展,分析了固定化酶时引入纳米颗粒的作用,探讨了金纳米粒子和碳纳米管的结构、特性、功能,评述了纳米粒子在生物传感器中的具体应用,展望了纳米技术的介入对生物传感器的发展所带来的美好前景。     

形貌可控的银纳米颗粒合成及应用

银纳米材料具有独特的物理性质,在光学、生物和催化等领域应用潜力巨大,是近年来材料领域的研究热点。银纳米材料的很多性能与其形貌密切相关,如枝状银纳米颗粒局部表面等离子体共振较强,不同形貌的银纳米颗粒裸露不同的晶面,导致其催化选择性不同。因此,控制合成特定形貌和结构的银纳米颗粒一直是该领域的重要研究方向。本工作综述了近年来银纳米颗粒形貌可控的合成方法,包括溶液还原法、晶种法、生物合成法、光诱导法、反应-扩散调控的动力学法和模板法等,比较了不同方法的优缺点,分析了不同合成方法的机理。重点介绍了基于反应和扩散调控的动力学方法,总结了其优点和普适性。调研了不同形貌银纳米颗粒在抑菌、局部等离子体共振和催化等领域的应用研究,分析了不同形貌银纳米颗粒的工业化应用前景,并对银纳米形貌的可控合成和应用进行了展望。     

纳米复合材料

(续 2 0 0 1年第 3期 )3　实际应用3 1　工业催化由于纳米粒子本身性质稳定 ,表面活化中心多 ,比表面积大 ,作为催化剂无细孔 ,无其他成份 ,能自由选择组分 ,使用条件温和、方便 ,具有优良的催化活性和催化反应选择性。在高分子聚合物氧化、还原及合成反应中用纳米粒子如纳米态铂、银、氧化铝、氧化铁等作为催化剂 ,可大大提高反应效率 ,控制反应速度 ,甚至使原来不能进行的反应得以快速进行。纳米粒子具有许多奇异的物理和化学性能 ,如金属为导体 ,但纳米金属微粒在低温下呈现电绝缘性 ,纳米磁性金属的磁化率是普通金属的 2 0倍。将金属铂…     

金属,半导体及其复合粒子的表面和界面行为

纳米粒子因其特殊的性能和潜在应用背景而成为当代科学研究中的一大热点．本论文以银和二氧化钛为代表，以界面和环境反应，如光诱导电子转移、表面修饰等为重点，研究了金属、半导体纳米粒子的表面／界面化学和光化学．在此基础上，研究了金属半导体复合纳米粒子．主要研...     

纳米铁粒子表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯

采用直流电弧等离子体法制备纳米铁粉,利用甲基丙烯酸(MAA)和盐酸处理纳米铁粉,通过乳液聚合方法,在纳米铁粉存在下MMA原位聚合,形成纳米铁/聚甲基丙烯酸甲酯复合粒子。分析结果表明,MMA在纳米铁粒子表面接枝聚合,纳米铁粉表面的双键参与了聚合反应,所形成的复合粒子具有核壳结构,这种复合粒子具有较高的稳定性。     

复合镍基催化剂表面纳米团簇结构的调控及其催化应用

利用新型等离子体技术,将常压放电冷等离子体炬应用于催化剂制备,研究了制备方法、载体、活性组分和助剂对复合镍基催化剂表面纳米团簇结构的调控效果;并分析了催化剂表面纳米团簇结构的形成机理和催化剂性能的构效关系。结果表明:采用冷等离子体炬直接焙烧还原可调控表面纳米团簇;以-γAl2O3为载体的Ni催化剂(PCR)具有较高的活性和稳定性;活性组分Ni对表面纳米团簇结构的调控效果较好,添加量为12%(质量分数)时,表面纳米团簇高度分散,其尺寸约5 nm;助剂Mg添加可有效提高催化剂活性,合适的添加量为1%,且催化剂仍保持良好的表面纳米团簇结构,尺寸约5 nm;表面纳米团簇结构优化后的催化剂抗积炭能力明显提高。