光驱动微纳马达的制备、运动调控及其应用探究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guihaiyidao1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光驱动微纳马达是纳米科学技术研究的前沿,其在液体环境中的自驱动行为对于活性物质的研究及精准医疗等方面的应用具有重大意义。一方面,人们通过对微纳马达的结构设计和运动控制可以构建新的活性物质系统来对自然界中生物行为以及宏观物理现象进行模拟和研究。另一方面,远程可控的光驱动微纳马达在精准医疗、环境净化、传感等领域都具有潜在的应用价值。然而,目前在光驱动微纳马达运动的调控方面还面临着很大的挑战,这阻碍了其实际应用。因此,面对以上问题,本论文重点研究了微纳马达的运动调控,并在此基础上探究了其潜在应用,具体包括以下两个部分:1.紫外光驱动氧化锌/金微纳马达的多种运动模式调控。我们报道了一种在紫外光调控下表现出多种运动模式的氧化锌/金(ZnO/Au)棒状马达。我们通过调节外界紫外光光照强度和照射角度,使得棒状ZnO/Au微纳马达展现出不同的运动方式,即围绕微米棒的一端旋转、围绕质心转动和平移运动,并且不同的运动模式可以灵活切换。微纳马达不同的运动模式主要是由自电泳和自热泳机制的共同作用导致。我们相信这种具有可控运动方式的微纳马达将为探索丰富的活性物质系统及功能化微型机器人的开发提供新的思路。2.可见光驱动钒酸铋微纳马达的群体行为调控和环境净化应用研究。我们制备了可见光驱动的钒酸铋(BiVO4)和氧化石墨烯/钒酸铋(GO/BiVO4)微纳马达。在可见光照射下,BiVO4和GO/BiVO4马达基于自扩散泳、电渗流机理的共同作用而表现出自驱动和动态的群体行为。通过调节光照的强度,马达可以形象地模拟自然界中“捕食者-诱饵”关系的行为。最后,基于BiVO4微纳马达本身优异的光催化能力,我们研究了它们在有机污染物降解方面的性能,结果发现微纳马达动态的群体行为可以加速溶液中的化学反应速率,从而实现对有机污染物(罗丹明B(RhB))的高效降解。这种可调控群体行为的微纳马达在活性物质、仿生、环境修复领域具有巨大的应用潜力。
其他文献
<正>近年来,我国一直致力推行依法治国的政策,并且将法治教育纳入国民教育体系中。随着全媒体时代的到来,"依法治国、依法治校、依法治教"等理念也逐渐深入人心。道德与法治课程也成为小学教育体系中重要的组成部分之一。小学生是祖国未来的接班人,也是民族的希望。然而,在一些偏远地区的留守儿童,却因为父母不在身边,能接触的法治教育太少,又受到生存环境、不良社会风气以及心理发展等因素的影响,导致留守儿童犯罪以及
期刊
液态蛋制品因其营养及功能性保存较好,卫生安全性高,操作简单,储存和运输方便等优点在食品加工领域备受青睐,已成为烘焙食品、肉制品、鱼糜制品等食品加工中不可或缺的食品原料。然而,液态蛋制品保质期较短的问题是行业长期以来需要突破的技术难题。此外,更加绿色、安全的加工技术也是食品行业的发展趋势。本文考察了全蛋液在冷藏过程中的品质变化规律,并研究了蛋液中典型腐败菌对蛋液的致腐作用,在此基础上利用Lactob
学位
目的:通过对超重和肥胖并发性早熟儿童的临床特征和饮食及生活方式的分析,探讨超重和肥胖儿童并发性早熟的危险因素。方法:选取92例性早熟的超重、肥胖儿童为研究对象,测量体格生长指标,检测性激素水平和代谢指标,采用调查问卷询问父母喂养和养育方式及生活习惯等,以同期就诊于徐州医科大学淮安临床学院门诊的42例性发育正常的超重、肥胖儿童作为对照组。结果:(1)超重、肥胖并发性早熟儿童体重指数(BMI)、BMI
期刊
野生动物作为生态系统的重要组成部分,不仅具有生态服务的功能,而且对于保护生物多样性和维护生态平衡也具有重要作用。因此,重视对野生动物的保护非常重要。奥杜邦协会作为美国历史上历史最悠久的鸟类保护的组织之一,其环保理念和实践在美国乃至世界各国的鸟类保护工作上发挥着至关重要的作用。19世纪末,女性羽毛时尚和狩猎贸易在美国大肆流行,许多野生动物尤其是鸟类遭到猎人的严重迫害。1886年,约翰·格林内尔在爱鸟
学位
电磁法探测作为成熟的应用技术在地下管线探测过程中发挥了重要作用,采用电磁法技术的管线探测仪器的普及应用在很大程度上提高了工程探测的作业效率和经济性。为克服管线在敷设过程中受地形条件等因素限制,各类穿越技术得到广泛应用,部分线路的敷设深度已经远超常规范围,现有的探测手段无法完成精准定位和测深要求。通过对电磁法技术的深入研究,提升检测信号的信噪比及电磁拾取信号天线的灵敏度,可高效完成超深管线的定位及测
期刊
近年来随着全球城市化的快速发展,给经济发展带来机遇的同时,也带来了雾霾严重、气候变暖、水土流失、暴雨洪水等一系列的生态环境问题,给人类社会可持续发展带来了挑战。将生态系统服务量化并探究其驱动因素以及分析其权衡与协同关系融入环境管理决策,有助于人类生态系统的可持续发展。长株潭绿心区作为长株潭城市群的生态屏障、两型社会生态服务示范区,在长株潭城市群快速发展的背景下,其生态环境与经济发展面临着严峻的考验
学位
在城市化与全球气候变化的共同作用下,大多数城市的热岛效应在未来几年可能会加剧。植被作为城市系统的自然生产力主体,具有净化环境、调节气候、改善生态的功能,在维护城市生态平衡中扮演着十分重要的角色。大量研究已经表明,城市植被有显著的降温效果。本文以环境条件不同、城市形态布局不同的28个中国城市为研究对象,使用中国逐年土地覆被产品(China Land Cover Dataset;CLCD)、MODIS
学位
西江不仅在整个岭南地区的交通体系中占据重要地位,而且沟通湘、滇、黔等地,成为经济和文化交流的纽带。清代的西江航运发展伴随着国家战略和资源协济的目标,并逐步得到国家重视。清代西江的航运状况及国家对西江的航运管理,是西江实现运输过程的前提。清代对西江的认识、开发、利用和管理是航道和航运状况发展的前提。天然的河道是很难实施航运的,伴随着清政府对边疆开发的深入,西南地区的改土归流和疏通交通,以滇铜外运为契
学位
表面声子激元是入射电磁波与极性晶体中光学声子振动耦合而产生的一种光学模式,相比于表面等离激元,它有着低损耗、寿命长的优势,因此在传感、热发射器、红外光电探测器、表面增强光谱等领域有着潜在的应用价值。然而,目前对于表面声子激元的研究大多停留在其基础原理上,为了实际展现表面声子激元的应用价值,推动基于声子激元模式的新型光学器件的发展,本文重点研究了声子激元谐振器在表面增强红外吸收光谱中的应用。本文首先
学位
由于煤炭等传统能源面临枯竭,人们一直致力于寻找清洁的可再生能源。因此,钙钛矿太阳能电池近年来受到了研究人员的广泛关注。钙钛矿材料凭借合适的禁带宽度、良好的光吸收系数、优异的载流子迁移率等优点被广泛应用于OLED、半导体薄膜、催化等领域。然而,它的低稳定性限制了自身转换效率的提高。本论文借助密度泛函理论,对提高钙钛矿材料稳定性的阳离子掺杂法、有机分子钝化法进行了深入研究。本文不仅研究了阳离子掺杂的内
学位