科研領(lǐng)域
激光誘導(dǎo)納米金屬粒子析出(Prog. Mater Sci. 76, (2016) 154)
水導(dǎo)激光是微觀世界的 “精準(zhǔn)手術(shù)刀”。憑借極高的聚焦精度,它能對各類新型材料進(jìn)行納米級的切割與微加工,幫助科研人員制備高質(zhì)量的材料樣本,深入探究材料在微觀尺度下的性能,加速新型功能材料的研發(fā)進(jìn)程。

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性能精確控制:可以通過調(diào)整水導(dǎo)激光的參數(shù),如功率、脈沖頻率、波長等,精確控制納米金屬粒子的析出位置、尺寸和形狀。相比其他一些納米粒子制備方法,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的空間分辨率和更精準(zhǔn)的調(diào)控,有利于制備特定性能和結(jié)構(gòu)的納米金屬粒子。 環(huán)境友好:以水作為導(dǎo)光介質(zhì),相較于一些使用有機(jī)溶劑或復(fù)雜化學(xué)試劑的納米粒子制備方法,更加環(huán)保。水的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物,對環(huán)境和操作人員的危害較小。 材料適應(yīng)性廣:適用于多種含有金屬離子的材料體系,無論是水溶液中的金屬鹽,還是固體材料中摻雜的金屬離子等,都可以嘗試?yán)盟畬?dǎo)激光誘導(dǎo)納米金屬粒子析出,為不同材料體系中納米金屬粒子的制備提供了一種通用的方法。 原位制備:可以在特定的環(huán)境或器件內(nèi)部進(jìn)行原位制備,即在需要納米金屬粒子的實(shí)際應(yīng)用場景中直接進(jìn)行析出操作,避免了傳統(tǒng)方法中先制備納米粒子再轉(zhuǎn)移或組裝過程中可能出現(xiàn)的問題,如粒子團(tuán)聚、污染等,有利于提高納米金屬粒子在實(shí)際應(yīng)用中的性能和穩(wěn)定性。
主 要 應(yīng) 用
催化領(lǐng)域:納米金屬粒子具有高比表面積和獨(dú)特的表面活性,在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。通過水導(dǎo)激光誘導(dǎo)析出的納米金屬粒子可用于制備高性能的催化劑,如在化學(xué)反應(yīng)中加速反應(yīng)速率、提高反應(yīng)選擇性等,在化工、能源等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,例如用于石油化工中的加氫反應(yīng)、汽車尾氣凈化中的催化轉(zhuǎn)化等。電子器件:納米金屬粒子在電子器件中具有廣泛的應(yīng)用前景,如用于制備納米電子電路、傳感器等。水導(dǎo)激光誘導(dǎo)析出的納米金屬粒子可以精確地定位在特定的電子器件結(jié)構(gòu)中,用于實(shí)現(xiàn)電子傳輸、信號檢測等功能,有助于提高電子器件的性能和集成度,推動(dòng)電子技術(shù)向更小尺寸、更高性能方向發(fā)展。光學(xué)領(lǐng)域:納米金屬粒子具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì),如表面等離子體共振等,使其在光學(xué)傳感、光通信、光學(xué)成像等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。利用水導(dǎo)激光誘導(dǎo)析出的納米金屬粒子可以制備光學(xué)傳感器,用于檢測生物分子、化學(xué)物質(zhì)等;在光通信中,可用于制造光調(diào)制器、光探測器等器件;在光學(xué)成像中,作為造影劑等提高成像的分辨率和靈敏度。生物醫(yī)學(xué):在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,納米金屬粒子可用于藥物輸送、生物成像、腫瘤治療等。水導(dǎo)激光誘導(dǎo)析出的納米金屬粒子可以通過表面修飾等方法與生物分子結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對特定細(xì)胞或組織的靶向作用。例如,將納米金屬粒子與藥物結(jié)合,實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放;利用納米金屬粒子的光學(xué)或磁性等特性,進(jìn)行生物體內(nèi)的成像檢測;還可以利用納米金屬粒子在近紅外光照射下產(chǎn)生的光熱效應(yīng)或光動(dòng)力效應(yīng),殺死腫瘤細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)腫瘤的光熱治療或光動(dòng)力治療。
