纳米材料对水中病原微生物的控制研究进展

 近年来,水资源的微生物安全性逐渐引起关注,传统的消毒技术（如氯消毒、紫外消毒）已不能满足社会发展的需求,纳米材料的迅速发展为水中病原微生物控制技术的革新提供了良机。本文综述了近年来利用零价金属纳米材料（如银、铁）、金属氧化物纳米材料（如二氧化钛）和碳基纳米材料（如碳纳米管）等纳米材料控制水中病原微生物的研究现状,分析了纳米材料去除水中病原微生物的机理,从纳米材料自身特性（如尺寸、化学组成、化学结构和表面修饰等）、微生物（如微生物种类、微生物初始浓度等）和环境条件（如pH值、溶解氧等）3个方面阐述了影响纳米材料去除水中病原微生物的主要因素,指出了纳米材料在去除病原微生物的应用中存在的问题,展望了纳米材料在水中病原微生物去除方面的发展方向。     

碳纳米材料的制备及应用

碳纳米材料具有独特的低维纳米结构、优异的性能和潜在的应用价值.重点综述上海大学低维炭材料与器件物理研究所在碳纳米材料研究方面的最新进展,并对碳纳米材料的发展趋势及对未来生产生活的影响进行评述.研究所在高纯度高结晶性单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)、双壁碳纳米管(double-walled CNTs,DWCNTs)的大量生产与应用,具有量子效应的多壁碳纳米管(multi-walled CNTs,MWCNTs)的合成,碳纳米线的可控生长,单根MWCNT、单根碳纳米线的拉曼(Raman)光谱研究以及石墨烯的大量制备等方面均取得了可喜的成果.     

用于治疗诊断学的手性无机纳米材料（英文）

无机手性纳米材料因其优越的手性光学活性和物理性能而被广泛关注，其中贵金属和半导体等手性材料的制备取得了重大进展。本文介绍了几种具有良好生物相容性和低细胞毒性的手性纳米材料，并重点介绍了它们的合成方法以及手性光学特性。此外，我们总结了手性纳米材料在一些常见疾病的诊断和治疗中的应用，如阿尔茨海默症(AD)、帕金森症(PD)、糖尿病甚至癌症等，无机手性的引入将为诊断和治疗这些疾病提供一种新的策略。     

碳纳米材料的表面烷基化修饰

碳纳米材料在聚合物基体中的分散性是制备良好性能聚合物/碳纳米材料的关键所在。Friedel-Crafts反应可以对碳纳米材料进行表面修饰,通过接枝或者吸附达到＂原位＂增聚合物/碳纳米复合材料的目的,有望改善碳纳米材料与聚合物基体的界面情况。     

氧化石墨烯: 一种用于癌症诊断与治疗的新型纳米试剂

癌症已经成为危害人类健康最大因素之一.将纳米粒子运用于癌症的诊断及治疗具有很大的应用前景.氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）是一种由单层碳原子以蜂窝状排列而成的二维碳纳米材料,同时在其碳平面上及其片状结构边缘分别含有丰富的羟基、环氧基和羧基等基团.因其极好的理化性质,GO已经在多学科领域中受到了广泛关注.本文综述了GO作为一种新型的纳米诊断治疗试剂在癌症研究中的应用.     

平衡压力对碳纳米材料储氢的影响

燃料电池电动车需要高效、安全的储氢技术。采用体积法测定常温条件下氢气在自制的碳纳米材料 (碳纳米管和碳纳米纤维 )上的储存能力。研究发现 :在 2 5℃下 ,当平衡压力在 9～ 10 MPa之间时 ,氢气在碳纳米材料上有最大的吸附量 ,H与 C质量比为 3.1%。对此现象做了相应的解释 ,并对氢气在碳纳米材料中储存的原理作了初步的探讨。这将有助于进一步提高氢气在碳纳米材料中的储存能力 ,以利于最终实现碳纳米材料储氢技术在工程上的应用     

纳米材料在病毒检测与防治领域的研究进展

纳米材料是一种新型材料,在诸多领域都有良好的应用前景,尤其在医学诊断、治疗、抗病毒等领域被广泛关注.本文从纳米材料的发展历程、分类及在生物传感、消毒杀菌、磁性材料等方面的应用进行总结;并深入探讨纳米材料在病毒检测与防治方面的应用.与传统检测病毒方法相比,应用纳米材料进行病毒检测,可以提高检测的特异性和灵敏度;在病毒防治方面,纳米材料可以作为疫苗佐剂,从而提高疫苗的免疫原性;并且可以促进抗病毒药物定点释放,充分提高药物的抗病毒作用.目前,纳米材料在生物医学,尤其在病毒检测和防控等方面发挥着越来越重要的作用,本文通过归纳纳米材料在研究病毒等相关领域的应用,对其未来发展趋势进行展望.     

锂离子电池能源材料研究进展

能源材料是指能源的开发、运输、转换、储存和利用过程中的材料,其中锂离子电池材料是应用和开发前景最好的一种能源材料.改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的电极材料.总结上海大学环境与化学工程学院在新型电极材料领域的研究进展,其中包括锡基纳米粒子、锡基/碳复合纳米材料、碳纳米材料、碳包裹磷酸铁锂复合纳米材料、氧化钴/碳复合纳米材料、氧化镍/石墨烯复合纳米材料,并对该类材料的发展趋势进行展望.     

基于纳米材料的电化学传感器在重金属离子检测中的应用

日益严峻的重金属污染对生态环境和公众健康造成了巨大的威胁,纳米材料和电分析技术的有效结合为重金属离子的高效检测提供了全新的研究手段。本文介绍了近年来纳米材料在重金属离子电化学检测应用中的研究现状,分析比较了金属、金属氧化物、碳基和介孔氧化硅纳米材料的特点,最后对纳米材料在重金属离子电化学检测中的发展前景进行了展望。     

纳米技术在癌症预防、诊断和治疗中的应用研究进展

 癌症是威胁人类健康的重大疾病之一，是当前人类所面临的重要挑战。将功能性纳米材料及相关体系用于癌症治疗是目前的研究热点，主要涉及药物递送系统、疫苗、诊断和成像等领域。目前，部分成果已经进入临床或临床前研究阶段，为实时监测、准确评估及制定个性化治疗方案提供了可能。综述了近年来纳米技术在肿瘤预防、诊断、治疗、诊疗一体化及临床转化方面的研究进展，探讨了纳米技术在未来发展中的前景及挑战。     

碳纳米复合相变材料熔化传热的理论分析

针对传统相变材料导热系数低的缺点,将高导热碳纳米材料添加到相变材料基体中可强化其相变传热.对碳纳米复合相变材料熔化传热过程进行理论分析,研究碳纳米材料导热系数、添加体积比以及材料形状对熔化传热的影响.研究表明:提高碳纳米材料的添加体积比,相变材料熔化速度随之增大;碳纳米材料的形状对复合相变材料熔化传热性能有显著影响;在高导热系数范围内,碳纳米材料导热系数变化对复合相变材料熔化传热性能的提升影响甚微.     

杂化纳米材料光热治疗肿瘤的研究进展

光热治疗(photothermal therapy, PTT)具有高效快速、侵入性小、无创等优点。通常在光热治疗中采用单一的纳米材料作为光热剂，然而使用单一纳米材料通常会面临生物相溶性差、稳定性差、毒性大、靶向性能差、缺少成像性等问题。本文主要综述了最近几年开发的杂化纳米材料，通过多种光热材料的掺杂、包覆、表面修饰等方法开发了碳基杂化、无机杂化、有机-无机杂化等具有优良光热性能的光热材料，解决了使用单一光热材料面临的问题。此外，通过融合光热材料、靶向材料、成像材料、化疗材料和放射性材料等达到联合协同治疗的效果。杂化材料促进高效治疗癌症技术的发展，为光热协同治疗提供材料支持。这些方法为进一步开发新型杂化光热材料提供了思路，有望基于当前报道的各类具有光热潜力的材料，开发出高光热效率、高安全性的杂化光热材料，使光热杂化纳米材料在肿瘤的治疗临床应用具有广阔的前景。     

一步合成以组氨酸为碳源的碳点

碳点作为碳纳米材料的新成员,具有良好的光学稳定性和生物低毒性,倍受人们关注.现有关制备碳点的方法层出不穷,但合成碳点的产率低且过程繁琐,消耗过大,浪费过多,不够方便快捷.研究以适当比例的组氨酸、五氧化二磷和超纯水混合,一步碳化法合成碳点的方法,其合成的碳点分散性良好,在不同的盐浓度、pH、温度下荧光信号都很稳定,荧光寿命较长,且在常温下便可进行,合成条件要求低,简便且经济,优于传统的制备方法.该碳点其优良的性能在纳米材料用于检测分析及生物成像方面具有潜在的意义.     

碳纳米材料对水泥基材料耐久性的影响研究

随着工程环境日趋复杂,水泥基材料的耐久性问题成为其发展的制约因素.碳纳米材料可促进水泥水化、从微观角度优化水泥基材料内部结构,进而有效强化其耐久性.综述了碳纳米材料对水泥基材料耐久性强化的最新进展,重点讨论碳纳米材料的分散性、强化机理,并对碳纳米材料应用于水泥基材料中存在的问题及发展方向进行了探讨.     

MWCNT-PEI对细菌菌膜生长和结构的影响

菌膜是细菌适应周围环境的重要生存模式，在调控地球物质循环方面发挥着积极作用.碳纳米材料由于其独特的理化性质，在多个领域得到广泛应用.这些材料释放到环境中是否会影响菌膜生长和结构的变化，成为纳米毒理学领域的前沿热点.文章合成了一种接枝聚乙烯亚胺的多壁碳纳米管（MWCNT-PEI），具有良好的分散性、稳定性，以及优异的抗菌能力.同时，MWCNT-PEI会改变菌膜的生长周期和成熟菌膜结构组分，即刺激细菌分泌更多的胞外多聚物基质（EPS）.文章可为评估碳纳米材料的环境风险提供理论指导，也可为调控菌膜生长和结构提供新思路.     

三维网络状SnO_2/C纳米链的制备与表征

提供了一种工艺简单,原料易得,过程消耗低的制备三维网络状SnO_2/C纳米链的新方法。首先利用丁烷燃烧得到三维网络状结构的碳纳米材料,然后通过常压化学气相沉积法在碳表面沉积SnO_2得到了三维网络状的SnO_2/C复合纳米材料。进一步利用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)以及X射线衍射仪(XRD)对制备的SnO_2/C复合纳米材料的形貌、成分及晶体结构进行表征。结果显示,制备的三维网络状SnO_2/C复合纳米材料为表面包裹金红石型SnO_2纳米颗粒的碳链(SnO_2/C纳米链)相互交错而成。与此同时,对三维网络状SnO_2/C纳米链可能的生长机理进行了初步的探讨。     

Au@MnO核壳纳米材料用于肿瘤诊断与治疗

利用高温热分解法合成了球形Au纳米颗粒,并在其表面生长一层MnO,构建了Au@MnO核壳结构纳米材料.磁共振成像结果表明,顺磁性MnO壳层能够加速水分子中1 H原子核的纵向弛豫,具有磁共振成像诊断能力.光热转换实验表明,Au核表现出明显的近红外吸收和良好的光热升温效果.通过尾静脉将Au@MnO核壳结构纳米材料注射进小鼠体内,发现在磁共振图像中肿瘤部位信号强度提高到181%,与周围正常组织产生明显对比.在808nm激光照射下,肿瘤部位温度迅速升高到约60℃,产生了良好的治疗效果.这些结果为Au@MnO核壳纳米在肿瘤诊断与治疗方面的研究提供了实验依据.     

用于纳米材料修饰的玻碳电极预处理方法的研究

本文通过对玻碳电极进行逐级抛光，得到平整洁净的玻碳表面，随后在乙醇．丙酮、浓硝酸（1：3）内利用超声波清洗，使之除去玷污物质并富有负电荷；利用循环伏安法进行电化学活化，使之性能趋于稳定，为纳米材料对玻碳电极进一步修饰提供了前提条件。     

纳米科学和碳基纳米技术

纳米科学是一个宏大的科学,纳米材料的种类很多,本文将众多的纳米材料归结为三大类,即天然纳米晶体材料、人工纳米结构材料和聚合物功能分子材料.重点评述了碳基纳米材料的发展,包括结构特征、光电性质及其在光电子科学技术中的应用,并对石墨烯作了详细介绍,特别强调了碳基纳米技术要在应用中发展及其重要性.     

纳米材料在油井水泥中的应用进展

纳米材料具有粒径小、表面能大、比表面积大的特点,将其添加到油井水泥中制备成性能优异的固井水泥浆是国内外研究的热点。介绍了纳米材料在油井水泥中的作用,包括促进水泥水化、改善油井水泥石力学性能、降低水泥石渗透率和孔隙度、提高水泥石耐温性、提高浆体稳定性等;并对目前在油井水泥中应用的纳米碳材料、纳米矿粉、纳米金属氧化物三类纳米材料进行了详细分析,重点阐述了纳米二氧化硅、纳米重晶石粉、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米黏土、纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化铁、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯纳米片在油井水泥中的应用进展及作用机理。最后指出了纳米材料在油井水泥应用中存在的问题,提出未来需要在纳米材料分散性、对油井水泥性能的双重影响及应用成本方面进一步探索和研究。