关键词： silver nanoparticles   trisodium citrate   wheat gluten   FTIR spectroscopy   secondary structure   PROTEIN SECONDARY STRUCTURE   SILVER NANOPARTICLES   SPECTROSCOPY  

摘要： Silver nanoparticles have antimicrobial properties since they can be regarded as an efficient protector against pathogenic microorganisms. Fourier transform infrared spectroscopy was used to examine conformational changes in the secondary structure of wheat gluten washed out from grain treated with an aqueous solution of silver nanoparticles stabilized by trisodium citrate. Silver nanoparticles were used as a protective layer on the grain surface against bacterial and fungal infections (antimicrobial agent). Analysis of the amide I band revealed significant changes in the secondary structure after using silver nanoparticles. An increase in the beta-sheet content (from 36.2 to 39.2%) was observed at the expense of the alpha-helix and beta-turn content. To find factors causing these changes, the wheat grains were treated by an aqueous solution of trisodium citrate and water. The results obtained indicate that the changes in the gluten structure were connected mainly with the trisodium citrate action due to presence of a small number of free molecules of the stabilizer in the solution of silver nanoparticles. Additionally, the conformational changes in gluten pointed out that gluten flexibility increased (decrease in the alpha H/beta S ratio from 1.40 for the control sample to 1.26 for the silver nanoparticle-treated samples) as well as the solubility of gluten decreased (decrease in the beta-turn content from 13.1 to 11.4%).

关键词： TiO2   nanoporous   dye-sensitized solar cells   ENHANCED PERFORMANCE   SURFACE MODIFICATION   COUNTER ELECTRODES   FILMS   RECOMBINATION   IMPROVEMENT   EFFICIENCY  

摘要： We investigate dye-sensitized solar cells (DSSCs) with nanoporous TiO2 photoanodes etched by inductively coupled plasmas (ICPs). Thermally Shrunk Ag nanoparticles are used as the etching masks during the ICP etching procedure. The efficiency of the assembled DSSC increases first and then decreases as the ICP etching time increases. The enhancement of light trapping/scattering is observed after ICP etching with Ag nanoparticle masks, however, over-etching may mitigate the effect. Interfacial charge transfer impedance of TiO2/dye/electrolyte also decreases first and then increases as the etching time increases, a trend highly correlated to the variation of the cell efficiency. Our experimental results indicate that the enhancement of light trapping (which leads to the increase of photocurrent), increase of open circuit voltage and reduction of charge transport resistance lead to the improvement of cell efficiency. The optimized etching time is around 30 s to 1 min. In comparison to the counterpart experiment, the DSSC with TiO2 photoanode etched by ICP without Ag nanoparticle shadow masks, the cell reveals monotonic decreases of photocurrent level, open circuit voltage, and efficiency with the ICP etching time.

关键词： Ag纳米颗粒   等离子体共振   中红外发光  

摘要： 采用基于传统熔融淬冷技术的热化学还原法制备了系列Ag纳米颗粒复合Ho3+/Tm3+共掺铋锗酸盐玻璃样品,研究了Ag纳米颗粒含量对玻璃2μm发光特性的影响.结果表明,Ag纳米颗粒的表面等离子体共振带位于500—900 nm,峰值位于650 nm,透射电子显微镜图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为5—10 nm.通过测试玻璃样品在1.7—2.3μm波段的荧光光谱发现,Ag掺杂后Ho3+离子2μm处的荧光强度得到了极大的提高,其中AgCl掺杂质量分数为0.3%时的荧光强度比未掺杂时的荧光强度增强10倍,这归因于Ag纳米颗粒的局域场增强作用.计算得到Ho3+离子的吸收截面为0.491×10-20cm-2,发射截面为1.03×10-20cm-2,当增益系数为0.2时即可实现正的增益.

关键词： 羟丙基-β-环糊精   C60   包络化合物   循环伏安曲线   Ag纳米颗粒   Au纳米颗粒  

摘要： 以羟丙基-β-环糊精为主体,C60为客体形成了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,并对包络化合物进行了红外和紫外光谱的表征。通过循环伏安法研究了包络化合物在水溶液中的电化学性质,发现其在电极上的反应是准可逆的氧化还原反应。在紫外光光照条件下形成了C.-60-羟丙基-β-环糊精,利用它的还原性对Ag+和AuCl-4等进行了还原,形成了水溶性的Ag和Au纳米颗粒,并对其进行了透射电镜和紫外可见光谱表征。

关键词： Ag—SiO2复合纳米颗粒   表面等离子共振吸收   光致发光  

摘要： 利用溶胶-凝胶法在玻璃基底上成功制备了Ag-SiO2复合纳米颗粒薄膜,SEM、TEM和XRD的表征分析表明Ag是以单晶纳米颗粒的形态均匀分散在SiO2基质中,形成了多孔状Ag-SiO2复合纳米颗粒薄膜。从Ag-SiO2复合纳米颗粒薄膜的光吸收谱发现,该复合薄膜中Ag纳米颗粒具有较强的等离子共振吸收峰,峰位在430 nm附近,随着复合薄膜中Ag、Si摩尔比的逐渐增大,等离子共振吸收峰不断增强且发生蓝移,蓝移量可达30 nm;研究AgSiO2复合纳米颗粒薄膜的光致发光特性发现,当激发波长为220 nm时,复合薄膜分别在330 nm和375 nm处出现了两个发光带,随着复合薄膜中Ag、Si摩尔比增大到0.11,两发光带均逐渐增强,继续增加Ag、Si摩尔比,两发光带又逐渐减弱,且375 nm处的发光带变化尤为显著。

关键词： Ag纳米颗粒   TiO2阵列薄膜   氢气气敏性能  

摘要： 以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.

关键词： HYDROGEN SORPTION   PALLADIUM   MEMBRANES   RHODIUM   SILVER   NI  

摘要： In this study, in-situ X-ray diffraction has been carried out to investigate the effect of temperature and pressure on hydrogen induced lattice parameter variation in size selected Pd-Ag and Pd-Cu alloy nanoparticles. The nanoparticles of three different mobility equivalent diameters (20, 40, and 60 nm) having a narrow size distribution were prepared by gas phase synthesis method. In the present range of temperature (350 K to 250 K) and pressure (10(-4) to 100 millibars), no alpha (H/Pd <= 0.03) <-> beta (H/Pd >= 0.54) phase transition is observed. At temperature higher than 300 degrees C or pressure lower than 25 millibars, there is a large difference in the rate at which lattice constant varies as a function of pressure and temperature. Further, the lattice variation with temperature and pressure is also observed to depend upon the nanoparticle size. At lower temperature or higher pressure, size of the nanoparticle seems to be relatively less important. These results are explained on the basis of the relative dominance of physical absorption and diffusion of H in Pd alloy nanoparticles at different temperature and pressure. In the present study, absence of alpha <-> beta phase transition points towards the advantage of using Pd-alloy nanoparticles in applications requiring long term and repeated hydrogen cycling. (C) 2014 AIP Publishing LLC.

关键词： L10CoPt纳米颗粒   CoPt3   Ag   面心立方结构   溶胶—凝胶   矫顽力   结构  

摘要： 通过溶胶—凝胶法制备了L10相的CoPt和Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对所制备的样品进行了结构和磁性表征.XRD和TEM分析表明,700℃所制备的CoPt磁性纳米颗粒为面心四方(FCT)结构,而Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒的结构为面心立方(FCC)结构,说明Ag掺杂抑制了面心四方CoPt磁性纳米粒子的形成.磁性测试结果表明,L10相的CoPt纳米颗粒室温下具有铁磁性,其矫顽力为2954 Oe,而Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒的矫顽力只有1632 Oe.

关键词： Ag纳米颗粒   空壳结构   表面等离激元   氧化锌   共振特性  

摘要： 金属纳米材料因其特有的局域表面等离激元共振特性(Local surface plasmonresonance，LSPR)而广泛应用于半导体材料发光、太阳能电池、表面增强Raman散射（Surface enhanced Raman scattering, SERS）探测、光电化学等领域。表面等离激元共振特性主要表现在远场散射增强和近场局域增强两个方面:远场散射可以实现金属纳米颗粒周围半导体的光吸收和发射效率的提升;而高度局域的近场则可用于调控颗粒周围的光子态密度分布，与半导体中的激子有效耦合，以改善其发光特性，同时，可利用其周围特定区域(Hot spots)增强高达上千倍的局域场，在高灵敏SERS探测方面发挥重要作用。此外，金属材料吸收光子产生的具有较高能量的热电子（Hot electrons），在提高半导体可见光催化活性方面也有着重要的应用。表面等离激元共振特性与金属纳米结构及其周围的介电环境密切相关，通过设计和构建不同的金属/介质复合结构，可有效地调控其共振特性，同时，也可对特定介质材料的性能加以改善或利用。Au、Ag等贵金属纳米颗粒抗氧化性强、稳定性持久、生物毒性低、色彩亮丽以及形貌结构多样，具有潜在的开发和应用空间。特别是Ag纳米结构，其局域表面等离激元共振能量在紫外到近红外波段较宽的光谱范围内可控调节，已成为现阶段的研究热点。另一方面，氧化锌(ZnO)半导体带隙宽(3.3 eV)、折射率高以及功能丰富，已在光电子器件中表现出优异的性能，也是近年备受关注的研究目标。本论文基于以上研究及应用领域关注的各种材料及其性能，巧妙地将贵金属纳米颗粒与功能性半导体材料相结合，通过设计不同形貌的Ag/ZnO复合纳米阵列结构，结合改进的纳米球刻蚀、退火处理以及薄膜沉积等技术，构建了各种形貌可控、不同接触状态和介电环境的金属/半导体阵列结构，有效调控了基于Ag纳米结构的局域表面等离激元共振的远场和近场特性，并进一步实现了纳米结构的功能性拓展，在增强宽禁带半导体材料发光、高灵敏度SERS探测和基于半导体材料光伏特性的光催化过程等方面开展了系统深入的应用研究。主要的研究进展包括如下三个方面:\n 第一、通过设计和制备大面积、周期性的Ag纳米球/ZnO空壳复合纳米阵列结构(AgNB/ZnO HNS)，调控银纳米颗粒四极子模式的表面等离激元共振能量与ZnO的激子能量相匹配，并实现表面等离激元-激子的有效偶合，从而获得ZnO带边发光的显著增强。本部分工作中，提出了纳米球自组装和激光退火相结合的工艺，通过优化激光能量、调控ZnO空壳模板，实现了复合纳米结构尺寸、分布及其局域表面等离激元共振特性的有效调控，并获得了与ZnO带边能量相匹配的多极子模式的LSP共振;通过荧光光谱表征结果证实，Ag纳米球的四极子模式的LSP与ZnO激子的有效耦合，显著地增强了Ag NB修饰的ZnO HNS结构的带边发光;Finite-difference time-domain(FDTD)模拟计算和时间分辨光致发光谱表征结果则系统深入地揭示了这种发光增强的内在机制，证实了金属纳米颗粒的多极子LSP共振可以有效地与宽禁带半导体材料的激子进行耦合，并显著提高其带边发光特性。另外，此部分的工作还证实，相比于银纳米颗粒偶极子模式的表面等离激元共振特性，四极子模式的表面等离激元共振特性对纳米结构尺寸的变化较为不敏感，并且共振频率位于紫外波段，这使得其更有利于和宽带隙半导体材料实现能量匹配的耦合，在宽禁带半导体材料基的光电子器件性能提升方面表现出更广阔的应用前景。\n 第二、通过制备两种非对称的银/氧化锌复合阵列结构，利用Ag纳米颗粒周围不对称的介电环境对局域场的压缩，获得更强的局域场增强，进而实现了高灵敏度的SERS探测;同时，由于两种结构的局域表面等离激元共振可有效实现紫外到近红外波段较宽光谱范围的光场调控，从而使得非对称结构金属纳米颗粒修饰的ZnO半导体材料在紫外-可见光波段的光催化活性得以实现。实验表征和模拟计算结果证实，这两种非对称的金属/半导体复合纳米阵列结构具有优越的SERS特性和光催化活性;同时，结合电子传输模型和能带理论，系统研究了这两种非对称结构在不同波段下的光催化机制;并且，进一步的循环Raman和Raman mapping表征则说明，这种大面积、周期性的非对称金属/半导体纳米阵列结构衬底具有高效、稳定、信号均匀、可循环利用的优点，非常适合作为多功能的光电化学-SERS芯片。\n 第三、以较窄带隙的Ag44纳米团簇为基础，通过对样品进行吸收谱和Raman光谱表征证实，Ag44纳米团簇是一种具备分子（分立能级）和金属（局域表面等离激元共振特性）双重性质的功能性材料。结合Ag44纳米团簇在表征两种不同的探测分子(R6G和PATP分子）时表现出的SERS

关键词： 复合材料   纳米颗粒   PVDF   BaTiO3   击穿场强  

摘要： 选用金属Ni和Ag纳米颗粒作为导体相,采用共混法分别制备了击穿场强较高的Ni-BaTiO3/聚偏氟乙烯(Ni-BaTiO3/PVDF)和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料。研究了导体相Ni和Ag添加量、粒径及导体种类对复合材料击穿场强的影响,发现Ni-BaTiO3/PVDF和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料的击穿场强均随导体添加量的增加呈现先升高后降低的趋势,且在适宜的导体添加量下复合材料均表现出高于未添加导体相的BaTiO3/PVDF两相复合材料的击穿场强;添加同类导体Ni时,Ni粒径越小,三相复合材料的击穿场强提高越明显;导体添加量与粒径均相同时,Ni-BaTiO3/PVDF复合材料的击穿场强较高,当粒径50nm的Ni添加量为体积分数1.90%时,其击穿场强可达200kV/mm,储能密度比BaTiO3/PVDF两相复合材料提高4倍。这些结果可用库仑阻塞效应很好地解释。