手性无机纳米材料圆偏振发光的研究进展

手性无机纳米材料因为具有优异的光物理特性及广泛的应用价值而备受关注。通过采用手性配体对无机纳米材料的表面进行修饰或将无机纳米材料与手性模板进行组装获得的手性结构,可以与光子强烈作用引起偏振态的改变,产生圆偏振光(circularly polarized light, CPL)。从产生机理来讲,CPL主要包括圆偏振荧光和圆偏振散射,在一些情况下这两个机理是共存的。本文总结了硫族半导体纳米材料、金属纳米团簇、钙钛矿、镧系配合物及其他复合纳米材料中CPL的研究进展。此外,还讨论了不同的手性无机纳米材料中CPL的主要来源。本综述得出的结论有望在分子水平上实现对CPL活性材料的各向异性因子进行调控,促进其在量子计算、光学数据存储、信息加密、3D显示器和光学传感等多个领域的发展。     

基于微生物体系合成无机纳米材料的研究进展

无机纳米材料在能源、生物医学等领域应用非常广泛,过去几十年间关于无机纳米材料合成方法的研究一直受到广泛关注。自然界中普遍存在的生物矿化过程赋予了生物体合成含有特殊结构和功能的无机纳米材料的能力。微生物体系合成的无机纳米材料具有环境友好、成本低廉、生物相容性好等优点,正成为纳米材料科学的一个重要研究领域。我们主要聚焦于微生物体系合成无机纳米材料的机理、影响因素、材料分类及其应用,总结了近年来关于微生物体系合成无机纳米材料的研究历程,并对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望。     

仿生无机纳米材料改造生物体的研究进展

在进化的过程中,生物体学会了利用材料来改造自身以适应环境的变化。自然界中的一些生物体可以通过生物矿化合成无机纳米材料为自己提供保护或其他特殊功能。但是自然界中还有部分生物体不具备生物矿化功能,受到自然界生物体利用纳米材料的启发,科学家们开始尝试通过人工赋予生物体纳米材料来对其进行改造。本文就基于生物-材料界面复合技术的纳米材料对生物体的改造,依次从调控机制、改造方法、功能应用等方面做了系统的阐述,重点介绍了通过仿生矿化对生物体进行纳米改造的研究进展,对仿生无机纳米材料改造生物体的领域现状做了分析和总结,并且对该领域的发展前景进行了展望。     

无机纳米-生物界面作用的SERS研究

探索生命体对无机纳米材料的生物应答机制是高效、安全、可控地应用无机纳米材料的基础,其关键在于准确理解在生物体系中无机纳米材料与生物分子间的纳米.生物界面作用.本文主要探讨了在纳米-生物界面具有拉曼增强效应的金、银纳米材料;介绍了表面增强拉曼光谱(surface-enhanced raman spectroscopy,SERS)原位研究金、银等无机纳米材料表/界面吸附的核酸、蛋白质、磷脂等生物分子,以及细胞、病毒和细菌等与金、银纳米材料表/界面作用的研究进展;综述了SERS技术在探索纳米-生物界面作用机制、生物分子测定、生物分子界面行为监测中的应用.     

模板法制备无机纳米材料的研究进展

模板法在无机纳米材料的制备过程中能够有效地控制形貌、粒径和结构,已成为合成无机纳米材料的前沿方法。综述了模板法制备无机纳米材料的研究进展,主要介绍了硬模板剂(多孔阳极氧化铝、介孔碳)和软模板剂(高分子聚合物、生物高分子)的制备及其应用,结合模板法的作用机制,重点论述了不同种类的模板剂在无机纳米材料制备过程中对于形貌的影响。并对模板法制备无机纳米材料的前景和现存问题进行了总结。参考文献35篇。     

纳米材料在肿瘤光动力治疗中的研究进展

光动力治疗是新兴的非侵入性癌症治疗方法。纳米材料以其独特的结构以及光物理、光化学性质成为可用于光动力治疗的光敏剂。根据纳米材料的不同种类,分别对无机非金属纳米材料、无机金属纳米材料、有机小分子纳米材料以及有机聚合物纳米材料等的构建策略及其在光动力治疗肿瘤中的应用进行综述。展望了纳米材料在未来肿瘤光动力治疗中的挑战和发展方向。为新一代纳米光敏剂的构建提供创新思路,并扩展其在癌症治疗中的潜力。     

纤维素模板可控制备功能纳米材料的研究进展

作为自然界中最丰富的天然高分子材料,纤维素具备无毒无害、可再生、价格低廉和多层次空间结构等优点,被广泛应用在纺织、化学、可降解材料等领域。其中,纤维素特有的分子排列和多层次的空间结构,使其被广泛用作生物模板,进行可控制备功能纳米材料,纳米材料可以实现最大程度地复制出纤维素模板的纳米结构。本文综述了应用纤维素为模板,可控制备多种功能纳米材料(氧化物纳米材料、金属纳米材料、无机非金属复合纳米材料和其他无机纳米材料等)的最新进展,并展望了以纤维素模板可控制备功能纳米材料的未来研究方向。     

离子液体在无机纳米材料合成上的应用

室温离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂,在无机纳米材料合成中的应用引起越来越多研究者的注意。目前,已经利用室温离子液体合成出了纳米多孔材料、纳米粒子和中空球、一维纳米材料等。与传统的溶剂相比,离子液体在合成过程中体现出了很多优势,且合成的产物也不同,为无机纳米材料的合成开辟了一条新途径。本文就近年来国内外相关研究进展,对离子液体在无机纳米材料合成中的应用进行综述。     

磷酸钙纳米结构材料的微波辅助液相合成

微波加热作为一种新兴热源具有加热速率快、制备时间短、节能等优点,已经被广泛应用于合成包括磷酸钙在内的多种无机纳米材料.磷酸钙作为典型的生物材料,其制备新方法的探索、结构/尺寸/形貌调控、性能研究和应用探索是生物材料领域的一个重要研究方向.本文阐述了微波辅助合成法用于制备纳米材料的优势,并综述了微波辅助液相快速合成磷酸钙纳米结构材料的进展.采用微波液相合成技术,可以制备出包括颗粒、一维、二维和三维结构在内的多种磷酸钙纳米结构材料,同时还可以通过功能性组分的掺杂/复合对磷酸钙纳米材料进行功能化.预期未来微波液相合成法在包括磷酸钙在内的多种无机纳米材料的合成领域将得到快速发展和广泛应用;另外,微波液相合成的磷酸钙纳米结构材料在药物递送和控释、蛋白吸附、金属离子吸附、生物成像及骨缺损修复等众多领域具有良好的应用前景.     

活细胞合成无机纳米材料

纳米材料由于优异的光学、电学、磁学等性质,而被广泛应用于生物检测、示踪、光电转换及光热治疗等研究中.通过调节纳米材料的组成、结构、尺寸及形貌等,可以有效地调控纳米材料的性能,已发展的化学合成方法在实现纳米材料性能的调控方面取得了很大进展.随着化学、材料学及生物学等多学科的交叉,人们开始探索在纳米材料的合成中利用生物体系的调控网络来进行合成控制,以期更精确地控制纳米材料的结构及其性质,从而出现了纳米材料的活细胞合成方法.由于活细胞内的反应均受到精确调控,如果能被科学地利用,将可望实现纳米材料组成、结构、尺寸、形貌和性质的控制.     

LDHs生物医学复合材料的制备及其在药物输送和诊疗方面的应用

生命科学是关乎人类健康的重要研究领域.基于无机纳米材料为载体的生物无机材料推动了生命科学的发展.水滑石(LDHs)作为一种二维无机纳米材料,具有层板金属离子种类和比例可调控以及层间可插层的特性,近年来在生物医学领域受到广泛关注.本文重点介绍了水滑石纳米复合材料的物理化学结构、作为基因/药物载体的应用,以及在新型诊疗一体化复合材料领域的应用和优势.此外,通过细胞和活体实验,进一步探讨了水滑石纳米复合材料的细胞输运机制、诊断成像以及肿瘤治疗效果,并展望了水滑石纳米复合材料在生物医学领域的发展前景.     

无机纳米材料的光化学合成

无机纳米材料的合成是纳米科学发展的前提和基础之一。区别于传统的高温湿化学合成法,光化学方法在无机纳米材料的合成中表现出许多优点,并在近年来受到了广泛关注。本文分三个部分综述了近年来光化学方法在无机纳米材料合成中的应用,具体包括贵金属纳米材料的光化学合成与负载,半导体纳米材料的光化学合成以及表面等离子体共振诱导的各向异性金属纳米晶合成。最后,在总结光化学方法在无机纳米材料合成中体现出的优势及目前研究仍存在不足的基础上,我们对其未来可能的发展方向进行了展望。     

无机纳米晶的形貌调控及生长机理研究

形貌及尺寸规整可控的纳米晶体的合成是目前十分引人注目的纳米材料研究领域．制备合成中的形貌调控及其功能化是这些纳米材料能够得到应用的关键问题．研究者们希望在纳米晶的任一阶段均能实现控制并在期望的阶段停止,从而得到尺寸、形态、结构及组成确定的纳米晶体．本文综述了近年来无机纳米晶体的典型合成路径,深入探讨了纳米晶在成核、生长及熟化阶段的控制原理,研究了液相合成纳米材料过程中晶体结构与生长行为的相关性问题,并总结了几类具有代表性的低维、多维纳米晶体的形成规律和生长机理．探索纳米粒子的调控合成对于纳米材料的规模化生产及应用具有重要的理论价值和指导意义．     

无机纳米复合水凝胶*

近年来,纳米材料由于具有诸多奇特效应而备受关注。将无机纳米粒子与高分子水凝胶复合,可以很大程度地改善传统水凝胶的使用性能,因而成为近年来水凝胶研究领域的热点课题之一。纳米材料的形貌多姿多彩,相同材质不同形貌的纳米材料对复合材料性能有着不同的作用。本文从不同形貌（层状、管状及球状等）的无机纳米材料对复合水凝胶性能影响出发,以无机纳米粒子的形貌分类,综述了当前无机纳米复合水凝胶的研究进展。     

表面展示肽在无机纳米材料的合成与组装中的应用

本文综述了表面展示肽在无机纳米材料合成与组装中的应用.表面展示肽是利用噬菌体、细胞等表面展示技术筛选出来的一类多肽,可以特异性地识别不同的无机物表面.一方面它们能够诱导不同种类无机纳米材料的合成,有助于我们进一步认识生物矿化的过程和基本原理;同时表面展示肽也可以用于无机纳米材料的组装,构建具有特定功能的纳米结构,从而为纳米器件的构造提供新的途径.     

用于肿瘤综合治疗的无机纳米材料

无机纳米材料以其独特的纳米特性,在以肿瘤为代表的多种疾病的诊疗一体及综合治疗中具有越来越广泛的应用。本文重点关注该领域代表性的三类材料：超顺磁性氧化铁纳米粒、上转换纳米粒以及贵金属纳米粒,它们分别具有优异的磁学性能、光学性能及热性能,归纳总结了它们在体外检测、活体成像、药物输送以及靶向治疗等方面的应用及其优势与劣势,希望为发展生物相容性更好、诊疗效果更佳的无机纳米材料提供更好参考和建议,促进无机纳米材料的临床转化。     

气相法合成一维无机纳米材料的研究进展

一维无机纳米材料是研究电子传输行为、光学特性和力学机械性能等物性的尺寸和维度效应的理想系统，将在构筑纳米电子和光电子器件等集成线路和功能性元件的进程中充当非常重要的角色，已成为当前纳米材料科学领域的前沿和热点。本文将从一维无机纳米材料的合成、表征和物性研究等方面，结合近年来国内外的最新进展对这一新兴领域作一概述。     

聚集诱导发光有机小分子无机纳米复合材料的研究进展

有机-无机复合荧光纳米材料制备简便,生物相容性好,成像性能优异,在化学和生物传感、生物成像、催化及能源材料等领域受到很多关注.传统的荧光有机小分子与无机材料复合时,常发生荧光猝灭,而聚集诱导发光(Aggregation-InducedEmission,AIE)有机小分子在聚集态具有高发光量子产率,为有机-无机复合荧光纳米材料的研究提供了机遇.由于AIE有机小分子功能化的无机纳米材料独特的优点,人们对其设计、合成及应用进行了较多研究.综述了AIE有机小分子和多种类型的无机纳米结构(金属纳米颗粒、钙钛矿材料、层状材料、氧化物、硫化物等)复合材料的制备和应用的新进展,特别是在化学和生物传感、生物成像、药物输运、光热治疗、催化以及能源等领域的应用,并对其发展前景进行了展望.     

聚合物控制模拟生物矿化

近年来,受自然启发的合成思路已日益引起广泛的重视.本文综述了运用各种不同的分子模板对无机晶体的生物矿化过程,多种无机晶体生长和无机-有机复合材料的形貌与结构的调控作用以及分子模板与外界静态模板的协调控制效应等方面的最新进展.重点讨论简单的有机添加剂如水溶性功能聚合物及表面活性剂等对无机晶体晶化的模板效应及其在复杂无机结构形成过程中的相互协同作用、在混合溶液体系中的新的影响效应等.讨论了模拟生物矿化方法在构筑新颖无机纳米材料及无机-有机复合材料的新途径及其自组装机理.目前的研究进展表明,通过选择合适的分子模板和外界静态模板、适当的合成微环境和运用合适的自组装机制,有可能实现对所有无机晶体的形貌控制和复杂杂化结构的合理构筑.展望了这些尺度可控而结构特殊等级材料潜在的重要应用价值.     

手性模板合成CdS纳米棒

由于纳米材料具有量子尺寸效应及大的比表面积等性质而使其在电子学[1]、光学[2]、催化[3]和陶瓷[4]等领域显示出诱人的应用前景. 近年来纳米材料的制备及纳米技术发展迅速, 特别是具有特殊光电活性的新型无机纳米材料的制备已引起人们的普遍关注. 现在合成纳米材料的方法主要包括反相胶束法[5]、 LB膜法[6]、嵌段共聚物法[7]和模板合成法[8]. 其中模板合成技术不仅可以通过设计新型的模板分子, 还可通过模板分子的不同自组装行为来调控纳米材料的尺寸和形貌. Stupp等[9]曾利用溶致液晶的六方中间相作为模板, 在其纳米孔隙中成功地合成了具有六方排列超晶格纳米结构的材料. 本文以双亲性丙氨酸衍生物为模板, 在不同的化学微环境下合成了结构不同的CdS纳米棒.