使用不同靶到基片距离的化学计量氮化硅靶,通过射频磁控溅射在单面 P 型抛光掺硼硅晶片基片上沉积氮化硅薄膜。改变靶到基片的间距(非常规参数)以优化表面粗糙度和晶粒尺寸。这种优化提供了均匀、密集的氮化硅薄膜的正态分布,没有表面裂纹。采用原子力显微镜探索氮化硅薄膜的精确表面粗糙度参数。所有样品的表面粗糙度和晶粒分析都表现出直接关系,并与靶到基片的间距呈反比关系。通过以下参数分析了 Si3N4 的表面形貌:平均粗糙度、均方根粗糙度、最大峰谷高度、十点平均粗糙度、线的偏度和峰度。氮化硅薄膜的表面粗糙度在基于氮化硅波导的生物传感器制造中具有重要意义。 (2022 年 8 月 4 日收到;2023 年 4 月 3 日接受) 关键词:原子力显微镜、射频磁控溅射、氮化硅、靶材到基板间距、薄膜 1. 简介 氮化硅具有卓越的光学、化学和机械性能,是微电子学中用作电介质和钝化层 [1] 以及微机电系统 (MEMS) 中结构材料最广泛的材料 [2, 3]。氮化硅薄膜由于其在可见光和近红外 (NIR) 区域的高折射率和透明度,在光电子应用中也发挥着至关重要的作用 [4, 5]。氮化硅薄膜在光电子领域的主要应用是基于光波导的生物传感器作为平面光波导 [6-8]。平面光波导是一种三层结构,其中通常称为芯的高折射率薄膜夹在两个低折射率膜(称为下包层和上包层)之间。平面波导内部的光传播基于全内反射原理。据报道,光波导中芯体表面的粗糙度是造成波导边界处光传播损耗的原因 [10, 11]。这是由于界面处的反射和折射现象而不是全内反射造成的。芯体的粗糙表面可以将光散射到不同方向。芯体和包层之间的折射率差 ∆n 越大,光在芯体中的限制就越大。因此,由于氮化硅的折射率约为 2,而二氧化硅的折射率约为 1,因此二氧化硅/氮化硅/二氧化硅的特定结构是平面光波导的合适候选材料。46 作为上下包层,折射率差 ∆n ~ 0.5[9]。Si 3 N 4 薄膜通过低压化学气相沉积、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积和磁控溅射系统制备[12-16]。然而,磁控溅射技术由于无毒气体、低温沉积、易于调节沉积速率和沉积系统简单而比 PECVD 技术具有相当大的优势[17]。薄膜的常规参数
研究主题“传染病中的纳米医学:药物输送和疫苗”重点关注纳米制剂在输送候选疫苗和药物以开发针对传染病的干预方法中的作用。它包括八篇原创文章和评论文章。传染病,例如由结核分枝杆菌 (Mtb) 引起的传染病结核病 (TB),是发展中国家死亡率上升的主要原因之一。将药物输送到疾病部位是实现其治疗效果的挑战。因此,人们一直在努力使用基于脂质的纳米级药物输送系统 (NDDS) 来增强药物并使其在疾病部位可用。基于纳米载体的疗法有助于克服用于开发针对结核病的治疗干预措施的几种药物的毒性和溶解度差的问题(Rajput 等人)。多种纳米级载体及其在药物和疫苗输送中的应用,以及它们如何进化以克服与持续和目标特定输送、稳定性、耐久性、功效和生物分布相关的挑战。它们还能使药物被活性巨噬细胞吸收(Rajput 等人),而活性巨噬细胞被用作纳米载体主动和被动靶向的靶位。纳米载体与目标特定配体锚定,以持续和目标特定输送药物和抗原,从而有效输送(Limocon 等人)。这些配体锚定的纳米载体由壳聚糖制成,可局部和全身提高药物浓度,这种输送系统介导的药物输送增加了治疗结核病的潜力(Limocon 等人)。醋氯芬酸 (ACE) 是一种环氧合酶 2 抑制剂,是双氯芬酸类衍生物,用于全身炎症性自身免疫性疾病、类风湿性关节炎 (RA) 的对症治疗。部分溶解性、高亲脂性和稳定性问题对外用制剂的开发提出了挑战。因此,Garg 等人开发并表征了基于纳米结构脂质载体 (NLC) 的 ACE (ACE-NLC) 水凝胶,以实现有效的透皮给药。使用不同的脂质通过各种方法制备 NLC 微乳剂,并根据粒度、电位、表面形貌和药物包封率进行表征(Garg 等人)。将优化的 NLC 配方加入 Carbopol ® 940 凝胶中,并对该布置进行表征并与现有的市售凝胶 (Mkt-gel) 配方进行比较。体外、离体皮肤动力学建模和体内皮肤保留、渗透和稳定性证实了载有醋氯芬酸的 NLC 制剂在表皮和真皮中更好地分布皮肤的价值。这些研究结果表明,ACE-NLC 渗透到皮肤层深处,并保持皮肤
摘要:调整宽带隙 β - Ga 2 O 3 的光学和电子特性对于充分利用该材料在电子、光学和光电子领域现有和新兴技术应用中的潜力至关重要。在本研究中,我们报告了 Ti 掺杂剂不溶性驱动的化学不均匀性对 Ga 2 O 3 多晶化合物的结构、形态、化学键合、电子结构和带隙红移特性的影响。采用传统的高温固相反应路线在可变的煅烧温度(1050 − 1250 ° C)下合成了 Ga 2 − 2 x Ti x O 3(GTO;0 ≤ x ≤ 0.20)化合物,烧结温度为 1350 ° C。GTO 样品的 X 射线衍射分析表明,仅在非常低的 Ti 掺杂浓度(<5 at. %)下才会形成单相化合物,而较高的 Ti 掺杂会导致形成复合材料,其中含有大量未溶解的 TiO 2 金红石相。然而,在烧结样品中,未溶解的金红石相的一部分转化为单斜 TiO 2。 Rietveld 对本征 Ga 2 O 3 和单相 Ti 掺杂化合物(x = 0.05)进行细化,证实样品在具有 C 2/m 空间群的单斜对称性中稳定存在。样品的表面形貌表明,本征 Ga 2 O 3 呈现棒状形貌,而 Ti 掺杂化合物呈现球形形貌。此外,在具有异常晶粒生长的掺杂化合物中,与本征 Ga 2 O 3 相比,可以注意到晶格孪生引起的条纹。Ga 2p 的高分辨率 X 射线光电子能谱分析显示,由于相邻离子的电子云之间的相互作用,与金属 Ga 相比发生了正向偏移。由于 Coster − Kronig 效应,Ti 2p 1/2 光谱显示出异常增宽。采用混合密度泛函理论的第一性原理计算表明,Ti 优先取代八面体 Ga 位点,并在 Ga 2 O 3 中表现为深层施主。从光吸收光谱可以看出,光学带隙发生了红移。Ga 2 O 3 带隙内的吸收归因于未溶解的 TiO 2 的夹杂,因为 TiO 2 在 Ga 2 O 3 带隙内具有 I 型排列。此外,还研究了 GTO 化合物的电催化行为。从电催化研究中可以明显看出,与本征 Ga 2 O 3 相比,掺杂化合物表现出明显的电催化活性。
化学系 波普学院(自治学院),Sawyerpuram 628 251,泰米尔纳德邦 附属于 MS 大学,Tirunelveli - 627 012,泰米尔纳德邦,印度 摘要 - 使用八角茴香提取物通过绿色合成方法合成了一种有效的氧化锰纳米粒子。 通过紫外可见光、傅立叶变换红外光谱、原子力显微镜和扫描电镜研究对制备的纳米粒子进行了表征。 氧化锰纳米粒子的紫外可见光光谱显示最大吸收在 250 nm 和 300 nm 左右。 这是因为 n → π* 和 π → π* 跃迁。 氧化锰的 FT-IR 光谱显示 Mn–O 振动峰以 580 cm -1 为中心,而另一个以 1627 cm -1 为中心的明显峰是 Mn 原子上的 O–H 伸缩振动。利用AFM和SEM表征表面形貌。以亚甲蓝作为有机污染物,评价了氧化锰纳米粒子对染料降解的光催化活性。关键词:氧化锰,紫外-可见光,SEM,光催化活性,亚甲蓝1.引言绿色合成是一种环境友好的方法,它代表了化学领域的一种不同思维方式,旨在消除有毒废物,降低能耗,使用水、乙醇、乙酸乙酯等生态溶剂。纳米材料作为新型抗菌剂出现,具有高表面积与体积比和独特的物理化学性质[1]。氧化锰纳米粒子广泛用于污染物传感、药物输送、数据存储、催化和生物医学成像。随着人们对环境污染的关注度日益提高,纳米粒子的绿色合成变得非常重要。基于绿色化学的纳米粒子合成由于其生态友好的性质而受到青睐。氧化锰纳米粒子在催化、离子筛、充电电池、化学传感装置、微电子和光电子等多个领域有着广泛的应用,引起了人们的广泛关注。[2-9] 本研究采用绿色方法制备了氧化锰纳米粒子,并通过紫外-可见光、傅里叶变换红外和扫描电子显微镜分析方法进行了表征。合成的氧化锰纳米粒子在可见光区对染料降解表现出光催化活性。 2.实验 2.1 氧化锰纳米粒子的制备 在典型的反应过程中,将 3.2 g 硫酸锰和 1.0 g 聚乙二醇溶解在 50 mL 水中。然后加热溶液直至溶解。加入6.56g乙酸钠和50mL新鲜制备的八角茴香提取物(Illicium verum)溶液,室温下剧烈搅拌3小时,过滤所得溶液,洗涤、分离纳米颗粒,在90℃真空干燥箱中干燥12小时,保存待进一步研究。2.2.八角茴香提取物的制备 取约10g新鲜八角茴香,用蒸馏水彻底清洗以除去灰尘颗粒。将洗净的八角茴香切成小块,放入带水冷凝器的圆底烧瓶中,在100mL蒸馏水中煮沸1小时。用Whatman No.41过滤提取物,得到纯提取物。 2.3. 光催化活性 ` 在本研究中,使用著名染料亚甲蓝作为探针分子来评估合成纳米粒子在直射阳光下的光催化活性。选择亚甲蓝在665nm处的特征光吸收峰来监测光催化降解过程。实验按照以下步骤进行。 2.4. 步骤 ` 每次测量时,将0.05g样品加入100mL浓度为0.0031g/L的亚甲蓝水溶液中。将悬浮液在黑暗中搅拌约一小时,以确保亚甲蓝在纳米颗粒表面的吸附和解吸平衡建立。然后将溶液暴露在阳光下。在平衡后以10分钟的恒定时间间隔提取3毫升悬浮液,然后离心以将纳米颗粒与上清液分离。用JASCO V650 UV-Vis分光光度计测量上清液的紫外-可见吸收光谱。使用以下公式计算染料降解的百分比:降解百分比=