NiO和BaO掺杂NiO的结构、光学及抗菌性能研究

学术背景 镍氧化物(NiO)作为一种p型半导体,因其优异的光学性能、化学稳定性以及在光电子学、光催化和生物传感器等领域的广泛应用而备受关注。NiO的高透明度、可调节的电导率和宽禁带特性使其成为太阳能电池、光电探测器和能量存储系统的理想材料。然而,NiO的抗菌性能及其在生物医学领域的应用潜力仍需要进一步研究。尽管已有研究表明NiO能够通过产生活性氧(ROS)抑制细菌生长,但其抗菌效率受到晶体尺寸、缺陷密度和表面结构等因素的影响。 近年来,掺杂技术被广泛应用于优化NiO的性能。BaO(氧化钡)作为一种掺杂剂,被认为可以改善NiO的光学性能,但其对NiO抗菌性能的影响尚未得到充分研究。因此,本研究旨在通过共沉淀法合成纯NiO和BaO掺杂的NiO(Ba-NiO)纳米颗粒,系统研究BaO掺杂对NiO结...

多功能锌铁氧体纳米颗粒的水热生产:在肥料、超级电容器电极和NPK传感器中的应用

学术背景 随着全球人口的持续增长,预计到2050年世界人口将达到100亿,特别是在发展中国家,粮食需求将大幅增加。印度作为世界上人口最多的国家,需要将农作物产量提高50%以满足食品、燃料和其他物品的需求。然而,农民面临着资源有限和专业知识不足的挑战,如何在有限的条件下提高农作物产量成为了一个亟待解决的问题。传统肥料的使用虽然在一定程度上提高了产量,但也带来了过度施肥、环境污染和资源浪费等问题。因此,开发新型高效肥料成为了农业研究的重要方向。 与此同时,能源存储技术也在快速发展,超级电容器作为一种高效的储能设备,因其高功率密度和长循环寿命而备受关注。然而,传统电极材料的性能仍有待提升。纳米材料因其独特的物理化学性质,在农业和能源存储领域展现出巨大的应用潜力。锌铁氧体(ZnFe₂O₄)作为一种尖...

生物质衍生石墨烯与金属有机框架在可持续传感应用中的研究

随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视,生物质作为一种天然且丰富的碳源,逐渐成为研究热点。生物质包括植物叶片、草类、稻壳、咖啡渣、农业废弃物、食品生产废料和城市垃圾等,具有可再生、可降解和经济可行的特点。然而,如何将这些生物质资源转化为高效材料,尤其是用于传感技术的高性能材料,仍然是一个重要的研究方向。近年来,生物质衍生的石墨烯纳米材料和金属有机框架(MOFs)因其稳定性、可再生性和经济性,逐渐成为传感应用中的重要材料。石墨烯和MOFs具有高表面积、优异的光学和电学特性、生物相容性和稳定性,使其在传感技术中表现出巨大的潜力。然而,传统的合成方法往往需要使用有毒化学物质和能源密集型工艺,对环境造成负面影响。因此,开发绿色、可持续的合成方法,特别是利用生物质资源制备石墨烯和MOFs,成为当前研...

组织工程支架结合运动治疗大鼠模型中的体积性肌肉损失

学术背景 体积性肌肉损失(Volumetric Muscle Loss, VML)是一种严重的肌肉损伤,通常由创伤、缺血或肿瘤切除引起。VML会导致肌肉纤维的不可逆损失,进而引发纤维化、畸形和长期功能障碍。与普通的肌肉损伤不同,VML的再生能力非常有限,因为其损伤范围超出了肌肉的自我修复能力。传统的治疗方法,如物理治疗和细胞移植,效果有限,无法完全恢复肌肉功能。因此,组织工程(Tissue Engineering, TE)技术成为解决VML问题的一种有前景的方法。通过使用天然或合成的生物材料,组织工程支架可以为受损组织提供结构支持,促进血管化和神经再生,从而帮助功能性组织的再生。 本研究旨在探索一种新型的组织工程支架——结合银纳米颗粒(Silver Nanoparticles, AgNPs)...

通过简单自燃法制备锌铬纳米铁氧体的研究

纳米铁氧体ZnFeCrO4的合成及其抗菌与磁性能研究 学术背景 纳米铁氧体(nanoferrite)因其独特的物理和化学性质,在多个工业领域中具有广泛的应用前景。尤其是尖晶石型铁氧体(spinel ferrite),其结构可调性使其在磁性材料、催化剂、传感器和生物医学领域备受关注。锌铬铁氧体(ZnFeCrO4)作为一种复合氧化物,结合了锌、铁和铬的特性,具有优异的电导率、热稳定性和磁性,被认为在能源存储、催化和电子设备中具有潜在应用价值。然而,关于其纳米级合成、结构特性、磁性能以及抗菌活性的系统研究仍较为有限。因此,本研究旨在通过简单的自燃法(auto-combustion method)合成ZnFeCrO4纳米材料,并系统研究其在不同退火温度下的结构、磁性和抗菌性能,以探索其在生物医学和磁...