学术背景 钙钛矿材料因其在太阳能电池和其他电子器件中的广泛应用而备受关注。其光学性质（如带隙和晶格振动）可以通过调整化学组成来灵活调控。尽管从钙钛矿结构预测光学性质的研究已经较为成熟，但如何从光学数据反向预测化学组成却一直是一个难题。这一问题的解决对于加速钙钛矿材料的开发和生产具有重要意义，尤其是在大规模工业生产中，快速筛选和验证新材料的化学组成将极大地提高生产效率。 为了应对这一挑战，研究者们提出了一种结合高通量合成、高分辨率光谱技术和机器学习（特别是人工神经网络，ANN）的创新方法。通过这种方法，他们不仅能够高效合成多种化学组成的钙钛矿材料，还能够通过光学数据准确预测其化学组成。这一研究为钙钛矿材料的快速筛选和优化提供了新的工具。 论文来源 该研究由来自Michigan State Un...

研究背景 近红外（NIR）光在生物医学领域具有重要的应用价值，特别是在非侵入性高分辨率成像方面。近红外光能够穿透生物组织，并且在特定波长下（如800 nm）对氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有显著的吸收差异，这使得近红外光成为生物成像的理想光源。然而，现有的近红外发光材料普遍存在外部量子效率（EQE）低、发射带宽较宽的问题，导致信号噪声比低，限制了其在生物成像中的应用。 为了解决这一问题，研究人员开始探索稀土离子（如铥离子，Tm³⁺）作为近红外发光材料的潜力。铥离子具有尖锐的发射峰，能够实现高分辨率的近红外成像。然而，由于铥离子的4f/4f电子跃迁是宇称禁阻的，其吸收效率和量子产率较低，且容易受到非辐射弛豫的影响。因此，如何提高铥离子的近红外发光效率成为当前研究的重点。 论文来源 本论文由Kai...

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...

学术背景 随着纳米技术的快速发展，纳米材料在环境修复、生物医学和能源转换等领域的应用潜力日益受到关注。其中，二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒因其独特的氧化还原性能、高稳定性和良好的生物相容性，成为研究的热点。然而，传统的化学合成方法往往使用有毒试剂，产生有害副产物，对环境造成负面影响。因此，开发一种环保、可持续的纳米颗粒合成方法成为当前研究的重点。 绿色合成（Green Synthesis）利用植物提取物作为还原剂和封端剂，不仅减少了对有害化学品的依赖，还提高了纳米颗粒的生物相容性。本研究旨在通过绿色合成方法制备CeO₂纳米颗粒，并通过掺杂镉（Cd）和包覆银（Ag）来增强其光催化、催化还原和生物医学性能，探索其在环境修复和生物医学领域的应用潜力。 论文来源 本论文由Pranali S. Para...

金属纳米团簇（metal nanoclusters）是介于分子和金属之间的纳米尺度材料，具有独特的物理化学性质，尤其是在原子结构与物理性质之间的关系研究中扮演着重要角色。近年来，研究者们对有机配体保护的金属纳米团簇产生了浓厚兴趣，因其精确的原子结构、迷人的几何特征以及潜在的应用前景。特别是具有富勒烯拓扑结构的多壳层金属纳米团簇，因其高度对称性和稳定性，成为研究的热点。然而，非碳元素构成的富勒烯结构往往因稳定性问题难以合成，这使得相关研究进展缓慢。 本文的研究旨在解决这一难题，通过合成一种新型的银铜纳米团簇 Ag135Cu60，探索其结构与光学特性，并揭示其在纳米科学与材料科学中的潜在应用价值。该团簇具有类似巴克明斯特富勒烯（Buckminsterfullerene）的拓扑结构，为研究金属纳米...