摘要：具有广谱抗菌活性的纳米抗菌剂的出现是抗生素的一次革命性进化,然而其细菌捕获能力及杀菌效率低致使它仍然无法达到商品化应用的要求.受到蜘蛛捕虫行为的启发,本研究设计了一种基于银和腺嘌呤配合物合成的蜘蛛网状的纳米抗菌材料,从而实现高效的细菌捕获和杀伤.这种纳米蛛网材料能够通过静电相互作用并利用其网状的形态特征有效地吸附并捕获细菌,此外,其物理溶膜机制和活性氧杀菌机制协同作用也使其具备更优异的抗菌活性.由该纳米蛛网材料制成的创可贴与市售的商品化创可贴相比,对耐药革兰氏阴性的大肠杆菌和耐药革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌均表现出更优异的抗菌效果.

摘要：锂金属电池被认为是最有前景的下一代储能设备之一,但是锂金属电池的安全性问题以及锂枝晶生长问题严重阻碍了它的实用化进程.固态电解质可以有效解决这一安全性问题,表现出能够抑制锂枝晶生长的巨大潜力,并因此受到大家的关注.其中聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质由于具有较高的安全性以及出色的柔韧性,被认为是一类非常有应用前景的固态电解质.但是,其固有的半结晶特性以及较差的力学性能导致它们在室温下的离子电导率较低,并且在高温下不能有效地抑制锂枝晶生长.为改善上述问题,本文设计并合成了一种新型的珊瑚状Li_(6.25)Al_(0.25)La_(3)Zr_(2)O_(12)(C-LALZO)活性陶瓷填料来增强PEO聚合物电解质,制备得到的复合固态电解质(PLC)表现出更高的离子电导率和机械强度,保证了锂金属的均匀沉积/剥离.采用PLC的锂对称电池在60℃下循环1500小时不发生短路.组装得到的LiFePO_(4)/PLC/Li全固态电池在60和50℃时均有出色的循环稳定性.这项工作表明,通过调节填料的微观结构(如C-LALZO结构),可以有效地改善复合电解质的电化学性能.

摘要：柔性超级电容器具有超长使用寿命、可折叠、可穿戴等特点,已成为研究热点.然而,较低的能量密度限制了其更广泛的应用.本文采用简单的方法合成了一种嵌入多原子(氮,硫和磷原子)掺杂碳壳的磷掺杂双金属硫化物(P-ZCS/HC)作为高性能柔性电极.在退火过程中,前驱体的三维形貌保持不变,同时纳米片表面有凸起的纳米球形颗粒形成,这大大增加了电极的比表面积.优化后的P-ZCS/HC电极在1 A g^(-1)时具有1080 C g^(-1)高比电容值,且循环稳定性出色.这些优异的性能主要是由于该电极材料可发生丰富的氧化还原反应,磷化后增强的导电性,以及磷掺杂金属硫化物和多原子掺杂碳壳之间的协同效应.密度泛函理论模拟表明,磷掺杂处理具有提高电导率、改善反应动力学和促进OH-吸附的积极作用.组装的全固态柔性混合超级电容器最高能量密度可达62.9 W h kg^(-1),功率密度可达16 k W kg^(-1),循环10,000次后仍能保持初始容量的92.0%.这一完整和系统的研究为将来设计具有复杂成分和优异结构的柔性电极提供了一种新的思路.

摘要：诊疗纳米探针可将成像和治疗功能整合到同一平台中,为个性化癌症诊疗提供了一种新的工具.目前磁共振成像(MRI)诊疗纳米探针多含有重金属元素钆,其临床应用的安全性越来越受到了人们的关注.本文设计了一种基于双链DNA熔融机制的光热诊疗纳米探针,能够从聚多巴胺基纳米探针上按需降解含钆的MRI分子基团.体内MRI显示降解的含钆分子基团能够通过肾脏从小鼠体内快速清除,从而降低了该诊疗纳米探针的长期毒性.本研究为诊疗纳米探针的毒性问题提供了可借鉴的解决方案.