纳米微粒范文
时间：2023-03-13 17:31:24
导语：如何才能写好一篇纳米微粒，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：Ag2S 表面修饰 量子尺寸效应 表面态发光
一、前言
纳米材料由于其特殊的物理和化学性能已成为近年来自然科学前沿的重要交叉领域之一。将纳米材料应用与摩擦学的研究是纳米摩擦学的一项重要内容。本文将含摩擦学活性官能团的有机化合物键合于一硫属化合物纳米微粒的表面（表面修饰），制备可分散于基础油的复合纳米材料，将其作为油添加剂用于摩擦学研究。因为一硫属化合物有较小的溶度积，易于用化学合成法制备成纳米微粒，经过表面修饰后，在空气中能稳定存在，在有机介质中有良好的分散性，在摩擦过程中，一硫属化合物中的金属粒子易于被摩擦副还原，硫离子易于摩擦基底反应，从而在摩擦金属表面形成一层金属与金属，金属与金属硫化物之间的固溶体起到良好的减摩抗磨作用。这方面的研究目前还未见报道，另一方面，Ag2S是一个窄带系半导体，其在光电转换方面有着重要作用。对半导体纳米材料的研究也有着一定的科学意义。
二、实验部分
1.试剂与仪器：
Na2S·9H2O 分析纯
NaOH 分析纯
AgNO3 分析纯
硬脂酸 分析纯（重结晶一次）
DDP 自制（重结晶一次）有关制备及表征见文献
无水乙醇 分析纯
去离子水
恒温磁力搅拌器一套 紫外分光光度计 荧光分光光度计
2.储备液的制备：
A：0.0500mol·l-1 Na2S·9H2O 溶液
准确称1.1990克 Na2S·9H2O 溶于100ml 50%乙醇中
B：0.100mol·l-1 AgNO3 溶液
准确称1.7003克 AgNO3 溶于100ml 60%乙醇中
C：0.1020mol·l-1 NaOH 溶液
准确称1.0196克NaOH 溶于250ml 80%乙醇中
D：0.0100mol·l-1 st 溶液
准确称0.7114克 st 溶于250ml无水乙醇中
3.样品制备
以DDP修饰Ag2S为例，硬脂酸与其类似。不同的是用移液管移取一定体积的st溶液，样品的制备均在水浴加热恒温55 ℃及磁力搅拌条件下进行。
称取一定质量的PyDDP，放入有一定组成的醇水混合溶剂的烧瓶中，待完全溶解后，用移液管分别移取一定体积的A、B溶液注入烧瓶中，反应40分钟后，测其PH=6，反应静置10h，然后过滤，滤得沉淀物用蒸馏水洗涤两次后干燥，即得所要制备的产物。
三、结果与讨论
1.分散性试验：
12.5% Ag2S（灰白色固体）
12.5% Ag2S
25% Ag2S土色固体
50% Ag2S
75% Ag2S（灰色固体）
从形成机理看，它类似与高分子聚合反应，无机核Ag2S的形成是链的引发，由于络合作用在无机核上修饰DDP则是链的终止。而且它是表面修饰剂分子与S2-离子同金属阳离子Ag+之间的竞争反应。因Ag2S和AgDDP的Ksp非常小，从热力学上都是可行的，但从动力学上看，它是一个扩散控制过程，哪种离子移动快，首先形成哪种离子沉淀物。DDP修饰Ag2S粒子的反应可用以下方程式表示：①2 Ag+ + S2- Ag2S； Ag+ + DDP- AgDDP ②Ag2S（晶核） Ag2S（微晶）③Ag2S（微晶）+ Ag+ Ag2S（微晶）- Ag+④Ag2S（微晶）- Ag+ + DDP Ag2S（微晶）- Ag-DDP
由于它是竞争反应，生成的产物也有四种可能：a：AgDDP和Ag2S的混合物，b：纯粹Ag2S ，c：纯粹AgDDP，d：目的产物Ag2S- AgDDP。由12.5%-75%Ag2S在CHCl3溶剂中的分散性看，a产物是不可能的，因为产物若为a，它们在CHCl3中溶解后，溶液应为无色澄清且溶液底部应有黑色粒状不溶物，但实际现象却是溶液均为棕色澄清，溶液底部也没有不溶物出现。且随着比例的增大，溶液颜色也由浅到深，这些现象同时说明b与c也是不可能的。由此可知产物只能是Ag2S-Ag -DDP + AgDDP的混合物，这一点可由它们在丙酮中的分散性证明。
以12.5%Ag2S为例，室温下它们在丙酮中的分散为白色浑浊，加热后白色浑浊变为无色透明溶液。溶液底部有棕黄色油状不溶物，但棕黄色油状不溶物却溶于CHCl3中呈棕色澄清液。又知AgDDP在丙酮中室温下分散，加热后呈无色透明液，只有产物为Ag2S-DDP + AgDDP，才能解释上述现象的原因。
在有机介质中具有良好的分散性，而在极性介质中分散性不好，这说明Ag2S-DDP具有疏水基团DDP。
2.合成条件的选择：
由产物的分散性可知，采用此法可制备出修饰Ag2S纳米微粒，制备过程中反应方式、滴加方式及不同修饰剂等均影响超微粒的尺寸大小。
ⅰ：从反应方式上，以12.5% Ag2S为例，制备修饰Ag2S纳米粒子的过程中采用了三种方式。①在烧瓶中加DDP- S2- 后，再加Ag+离子。②先形成AgDDP，再加S2-。③形成Ag2S之后，又加DDP。由分散性试验知采用方式②所得产物的溶解性最好，出现这种差别可能与它们的反应机制有关，①是在加入Ag+后，生成Ag2S的同时也生成AgDDP，Ag2S无机核大量堆积，游离的Ag+并不能很均匀地附着在Ag2S微粒上，这就形成了表面未修饰的Ag2S –DDP。②是先形成AgDDP，由于Ag+离子过量，加入S2-后，即生成Ag2S，Ag2S表面吸附的构晶S2-与Ag-DDP络合，生成表面修饰较均匀且包覆完好的Ag2S –DDP。③是先生成Ag2S，因Ag2S核团聚成块，很难再吸附上Ag+并络合DDP-形成Ag2S –DDP。
ⅱ：滴加方式上，由它们的分散性试验看。当S2-比例较低时，显示不出快加Ag+与慢加Ag+所制备产物的优越性，当S2-比例较高时，快加所得产物的分散性较好。这是因为无机核Ag2S的形成是爆发式瞬间成核，快加时，形成大量细小晶核，从而有可能生成更多的Ag2S –DDP，当S2-比例较低时，可能是浓度太低，对其影响不明显，当S2-比例增高时，对所制备产物的影响就比较显著了。
由产物的分散性可得出产物是Ag2S –Ag -DDP + Ag-DDP的混合物。且随着S2-比例的增大，Ag-DDP量逐渐较少，但在比例为75%时，采用慢加方式生成的产物有一部分黑色粒状物在加热条件下不溶于石蜡油。根据相似相溶原理，黑色粒状物应是未修饰的Ag2S。由此推断50%Ag2S应是最佳比例。这一点也可以由它们在丙酮中的分散性证明。12.5%和25%的Ag2S加热条件下都有白色浑浊，而50%Ag2S没有此现象，在丙酮中的不溶物在加热条件下均溶于石蜡油，这说明当比例为50%Ag2S时，生成游离的Ag-DDP的量最少，而又不像75%Ag2S那样有未修饰的Ag2S生成。
ⅲ：修饰剂的影响
硬脂酸与DDP是两种不同类的修饰剂，DDP修饰Ag2S在有机介质中的分散性较好，而硬脂酸修饰Ag2S在有机介质中的分散性不好，但它可以做脂的添加剂，有关其表征还有待于进一步研究。
3.光谱表征
紫外-可见吸收光谱。图1为表面修饰Ag2S的紫外-可见吸收光谱图。由光谱图上可看到光吸收带有明显的兰移，表明所制备的修饰Ag2S纳米粒子具有显著的量子尺寸效应，同时有激子峰出现。块体Ag2S是窄带隙半导体，能级约为0.99ev，吸收带边约位于1250nm，而我们所制备的修饰Ag2S纳米微粒，其吸收带边可兰移至420nm，兰移了约830nm，其带隙能从0.99ev增至2.96ev，且随着Ag2S比例由75%-12.5%的逐渐减少，兰移越大。Ag2S修饰纳米微粒在320nm处有激子峰出现，且随着Ag2S比例的增大，激子峰逐渐宽化。由此可表明随着Ag2S比例的增大，粒径分布越来越宽。
荧光光谱。图2为修饰Ag2S纳米微粒的荧光光谱图。从此光谱图上可观察到在800nm处出现较强荧光峰，同时在700nm、745nm、771nm处也出现相对较弱的荧光峰，并且随着Ag2S比例由75%-12.5%的逐渐变小，荧光强度也由强变弱，到比例为12.5%时，荧光强度太弱，已测不出其荧光光谱。这些荧光峰是由于Ag2S纳米微粒的表面态发光引起的。在700-800nm范围内出现多处荧光峰，表明修饰Ag2S纳米微粒有多种表面态能级。其来源可能有以下三方面原因：⑴修饰Ag2S纳米粒子上吸附的Ag+和S2- ⑵在颗粒粒径很小时，O2有可能袭击Ag2S微粒。⑶在修饰Ag2S纳米微粒上有未络合的DDP-负离子。
四、结论
1.用同阳离子共沉淀法在水浴恒温55℃及磁力搅拌下，采用快加方式及比例为50%时，可制备出较好的以DDP修饰Ag2S纳米微粒。
2.DDP修饰Ag2S纳米微粒的粒体在有机介质中有良好的分散性。
3.其紫外光谱表明DDP修饰Ag2S纳米微粒具有显著的量子尺寸效应，其荧光光谱显示其表面态发光。
参考文献
篇2
【摘要】 在玻碳电极(GCE)表面固定对H2O2有催化还原活性的富马酸二甲酯联吡啶铜(GCE|CuL);再在GCE|CuL表面修饰一层金磁微粒壳聚糖复合膜(nano Au/Fe3O4/Chit)， 进而固定艾滋病毒(HIV)诊断标志物——包膜糖蛋白(gp160)抗体(anti gp160)， 由此构建了一类快速检测 gp160的无试剂安培免疫传感器。当该传感器在含gp160溶液中37 ℃下温育30 min后， 传感器表面生成的免疫复合物随gp160浓度的增大而增加， 导致CuL 对H2O2 电催化还原效果降低， 催化电流呈现下降趋势。在PBS溶液(pH 7.0)和-300 mV下， 催化电流的降低值ΔIo与gp160浓度在1～400 μg/L 呈线性关系; 检出限为0.5 μg/L(3σ)。研制的免疫传感器检测gp160时， 一步免疫反应即可得结果， 较相同条件下包被gp160抗体的纳米金单分子层修饰电极灵敏度更高， 检测范围更宽， 有望用于艾滋病人血清标志物gp160快速筛测。
【关键词】 富马酸二甲酯联吡啶铜， 纳米金， 磁性微粒， 壳聚糖， 艾滋病毒，包膜糖蛋白， 安培免疫传感器
1 引 言
人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的早期检出对杜绝艾滋病传播极其重要， 常用的艾滋病诊断方式是抗体检测[1]。在艾滋病毒感染早期， 人体内尚未出现抗体(即 “窗口期”)， 已具有很强的传染性[2]。此时，“窗口期”HIV的诊断标志物——包膜糖蛋白抗原(gp160)已经存在于人血清中， 但含量很低(
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
CHI660B电化学分析工作站(上海辰华公司);三电极体系：GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit/anti gp160(φ=2 mm)为工作电极， 铂电极为对电极， 饱和甘汞电极为参比电极;Easysizer20激光粒度仪(美国欧美克公司);VF320型X射线荧光光谱仪(日本岛津公司);PHI5400X射线光电子能谱仪(美国PE公司)， Hitachi X650扫描电镜(日本Hitachi公司)。
直径50～400 nm的Fe3O4微粒(美国Fluka公司);3巯丙基三乙氧基硅烷(95%)、壳聚糖(Chit， 脱乙酰度>90.0%)及AuCl3·HCl·4H2O购自上海国药试剂公司。人抗人类免疫缺陷病毒抗体(HIV)ELISA试剂盒(美国ADL公司)：包括不同浓度(0～500 μg/L)的gp160抗原和单克隆gp160抗体(Anti gp160);牛血清蛋白(BSA， 96%～99%)与人血清蛋白(HSA， 96%～99%)购自美国Sigma公司。其它试剂均为分析纯， 实验用水为超纯水(美国Millipore纯水器)。
2.2 Nano Au/Fe3O4/Chit共聚物合成
按文献[16]合成富马酸二甲酯联吡啶铜([Cu(bpy)2(H2O)]2(C6H8O4)2(ClO4)4)。Nano Au/Fe3O4溶胶参考文献[10～12]合成， 用粒度分析仪和TEM测得金磁微粒直径为(280±1.2) nm， 纳米金粒径为(30±1.7) nm， 浓度为5×107粒/mL。根据X射线能谱分析， 颗粒表面Au和Fe的质量分数分别为23.7%和40.2%， 估算出每个Fe3O4包被10～20个金胶。Nano Au/Fe3O4/Chit溶胶参考文献[10]方法制备：将1 mL Nano Au/Fe3O4溶胶与2 mL 0.1%壳聚糖0.05 mmol/L HAc混合，搅拌2 h， 在4 ℃下放置过夜。
2.3 GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit/anti gp160 电极的制备和检测
将玻碳电极浸于1.0 mmol/L CuL二甲苯溶液中，10 h后取出， 以二次蒸馏水反复冲洗去除电极表面杂质， 自然干燥， 制得 GCE|CuL 电极[15]。按照文献[9]方法， 取10 μL nano Au/Fe3O4/Chit溶液滴在GCE|CuL电极表面形成一层稳定膜， 室温晾干， 进而将其浸入anti gp160溶液中于25 ℃放置7 h， 即得GCE|CuL/nanoAu/Fe3O4/Chit/anti gp160免疫电极。再将此电极浸入5%BSA溶液中5 h， 封闭抗体未包被的电极表面， 制备过程见图1。实验中始终维持N2气氛。
2.4 测定过程
本免疫分析是基于免疫结合物的生成阻碍CuL与H2O2之间的电子传递而进行测定。参照文献[14]方法， 首先分别测定在5 mL 除氧的0.1 mol/L PBS 溶液(pH 7.0)和含1 mmol/L H2O2 的相同底液中， 免疫传感器在-300 mV 下电解120 s时的安培响应i0和iH。将免疫传感器在含待测gp160的溶液中于37 ℃下温育30 min， 在同样条件下测定含1 mmol/L H2O2的PBS 溶液(pH 7.0)中的安培响应i， 计算安培响应的降低百分率100×(iH-i)/(iH-i0)。
3 结果与讨论
3.1 HIV免疫传感器的表征
采用交流阻抗谱对电极修饰过程进行了表征。如图2所示， 裸GCE上FeCN高频区的Ret较小。随着CuL， Chit， nano Au/Fe3O4/Chit膜不断修饰到GCE后(图2 b～d)， 高频区半圆直径不断增大， 表明抗体修饰膜的形成阻碍了FeCN电化学反应。 图2 免疫传感器制备过程中不同电极的交流阻抗图
Fig.2 AC impedance plot of(a) bare GCE(b) GCE|CuL(c) GCE|CuL/Chit(d) GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit/anti gp160(e) the electrode of(d) closed by BSA in 5 mmol/L Fe(CN)3-/4-6+0.5 mol/L KCl solution. The frequency range was 0.1-1.0×105 Hz
采用SEM对包被抗体前后的电极表面进行了表征。图3a显示电极表面有许多白色亮点， 推测是nano Au/Fe3O4反射形成的[14];当 anti gp160 包被后， 电极表面形态发生了明显变化， 出现了很多岛型片状物质， 推测是抗体固定在电极表面的形貌(图3b)。
图3 (a) GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit和已经包被anti gp160电极(b)的扫描电镜图
Fig.3 Scan electron microscopic images of GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit(a) and GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit/anti gp160 electrode(b)采用X射线荧光光谱(测定元素范围为9F～92U)对免疫传感电极表面进行表征， 显示了Cuk(峰(2θ=123.7)和Sk(峰(2θ=110.5)， 由于gp160抗体富含甲硫氨基酸[3]， 说明CuL和anti gp160被修饰到电极表面。对吸附了CuL的石墨片进行了XPS分析， 932.7/954.3 eV处出现了Cu2+的特征峰Cu(2P3/2， 2P1/2)， 表明铜离子为+2价。
3.2 GCE|CuL和GCE|CuL/nano Au/Fe3O4修饰电极的伏安行为
GCE|CuL修饰电极在PBS(pH 7.0)中的循环伏安曲线如图4A所示。由图4A(a)可知， 在扫描速度100 mV/s时， CuL有一对稳定的氧化还原峰， 峰电位分别为14和-310 mV。在底液中加入1 mmol/L H2O2后， 还原峰增大而氧化峰减小(图4A(b))， 说明GCE|CuL可催化H2O2的还原。在GCE|CuL上修饰Fe3O4微粒后， 电极在PBS中的氧化还原电流显著提高(图4A(c))， 而GCE|CuL修饰nano Au/Fe3O4后电流增强更明显(图4A(d))。
文献[17， 18]报道纳米Fe3O4和纳米Au均有增强GCE表面电子传递功能， 并可提供抗体维持活性的微环境。本实验发现两者形成复合微粒后， 这种增强效应具有可叠加性。GCE|CuL在50～300 mV/s扫速范围内， 阳极和阴极峰电流均随扫速增大而增加， 并呈线性关系(图4B)， 表现出明显的表面控制过程。由不同扫速下阴极与阳极峰的电位差可计算获得该过程的平均电子传递速率为(1.57±0.12) s-1。CuL表面覆盖度为(9.02±1.13)×10-10 mol/cm2， 这一数值相当于电极表面覆盖的为单分子层[13]。计算得反应电子数n=1.77≈2， 表明电极表面发生了Cu/Cu(0)的电子转移。
图4 (A) GCE|CuL电极在0.02 mol/L PBS(pH 7.0)底液中(a)和加入1 mmol/L H2O2后(b);GCE|CuL/Fe3O4电极(c)和GCE|CuL/nano Au/Fe3O4 电极(d)在相同底液中的循环伏安图; (B) GCE|CuL电极在不同扫速下的的循环伏安图
Fig.4 (A) Cyclic voltammogram of GCE|CuL CME not add(a) and added 1 mmol/L H2O2(b); GCE|CuL/Fe3O4(c) and GCE|CuL/nano Au/Fe3O4 CME(d) in 0.02 mol/L PBS(pH 7.0) at scan rate of 100 mV/s. (B) Cyclic voltammogram of GCE|CuL CME at different scan rate， a～f: 50， 100， 150， 200， 250 and 300 mV/s， respectively. 插图(Insert): ip～v3.3 免疫传感器的电化学行为及对gp160检测
图5a为裸电极在底液中循环伏安(CV)图， 没有任何电流响应。图5b为该免疫传感器在底液中CV图， 和相同扫速下的GCE|CuL相比(图4a)， 氧化峰电位正移而还原峰电位负移。由实验可知nano Au/Fe3O4， Chit， anti gp160均无电活性， 故氧化还原峰对应于CuL的氧化还原反应可逆性下降， 可归因为Chit和anti gp160均不导电且分子较大， 阻抗增加， 显著阻碍了CuL的电子传递效率。当在底液中加入1 mmol/L H2O2后， 还原峰增大， 氧化峰减小， 峰电位不变(图5c)， 将电极在0.2% HSA中温育后， 电流无明显变化(图5d)， 表明其对非特异性蛋白吸附很小;而将电极在50 μg/L gp160 溶液中温育30 min后， 电流明显减小(图5e)， 电流减少值Δi0和gp160的加入量呈正比。将该传感器放入pH 4.0～ 8.0的PBS缓冲液中进行循环扫描， 电极的氧化还原峰电势随pH值的增加线性负移， 图5 免疫传感器测定gp160的循环伏安图
Fig.5 Cyclic voltammograms of bare GCE(a)， immunosensor(b)， immunosensor(c)， immunosensor after incubated with 0.2% HSA(d)， and immunosensor after incubated with 50μg/L gp160(e) at 100 mV/s in pH 7.0 PBS containing 1 mmol/L H2O2ΔEpa/ΔpH=-52 mV/pH; ΔEpc/ΔpH=-54 mV/pH。由于CuL在电极反应中的电子得失数为2， 推测每个配位的富马酸含有2个COO-可得失H+。推断检测机理如图6：CuL在电极上被还原为Cu(0)L， 溶液中的H2O2通过扩散达到电极溶液界面， 将Cu(0)L氧化成CuL， 而自身被还原成H2O。当gp160和anti gp160发生免疫结合后， 免疫生成物阻碍H2O2到达电极表面的传质过程， 电极催化H2O2电流下降。
3.4 实验条件的优化
优化了CuL和抗体在GCE电极表面的修饰条件。GCE在1 mmol/L CuL中浸泡后， 电流在0～10 h内不断增加， 10 h后不再增加， 说明此时CuL在电极表面吸附基本饱和。将得到的GCE|CuL表面固定nano Au/Fe3O4/Chit膜， 并于25 ℃在100 μg/L gp160抗体(试剂盒中贮备液浓度)溶液中浸泡， 0～7 h内电流不断下降， 7 h 后基本稳定， 说明抗体在金胶上吸附饱和。因此CuL和gp160抗体的浸泡时间分别选择10和7 h。
图6 免疫传感器对gp160检测原理示意图
Fig.6 Procedure of immunosensor for gp160 detection免疫反应受pH、H2O2、浓度、温育时间等影响。考察了免疫传感器在不同pH底液中对1.0 mmol/L H2O2的催化响应。研究发现， 峰电流在pH 3.5～7.0逐渐增大;pH>7.0后， 峰电流开始减小。因此，最佳pH值选择7.0。本传感器对H2O2响应迅速， 电流达到稳态仅需2 s， 明显快于纳米金修饰电极[10]。H2O2浓度在0.1～1.0 mmol/L范围内与电流响应呈良好线性关系;浓度再提高， 电流响应改变不大。所以， 本实验采用1.0 mmol/L H2O2。随着温育时间的延长， 催化电流的下降值Δi0随之增加， 当达到30 min后趋于稳定值， 说明此时电极表面免疫反应已经进行完全。这比一般的酶联免疫温育时间(50～60 min)缩短了2倍[13]， 这是因为本方法基于一次性免疫分析， 较夹心ELISA法减少了二抗的加入。考察了电位对H2O2安培测定的影响， 当电位在-150 mV附近时， 就可以观察到H2O2在电极表面的还原， 电位负移到-400 mV， 电流大幅度增大。这是因为电位越负， 对H2O2还原驱动力就越大。当电位为-300 mV时， 安培响应达到一个平台。所以本传感器的最佳反应条件为： 在pH 7.0的PBS底液中， 1.0 mmol/L H2O2， 在37 ℃(试剂盒标示反应温度)下温育30 min， 电解电位为-300 mV。
3.5 Fe3O4磁性粒子尺寸与磁性对金胶及抗体的吸附影响
考察了粒径为50， 100， 200， 300和400 nm的Fe3O4微粒在相同条件下吸附纳米Au的情况。TEM研究发现， Fe3O4微粒粒径越大， 负载的纳米Au越多， 且吸附的抗体也越多;但是如果金磁微粒粒径过大， 电极表面Chit膜固定后， 循环伏安扫描50～100次后容易脱附， 造成电流响应急剧下降。比较发现Fe3O4微粒粒径为200 nm时合成的金磁微粒在电极表面扫描后不容易脱附， 且可负载10～20个直径约为30 nm纳米Au。Crumbliss等[18]研究发现， 小尺寸的金胶(～30 nm)能给予蛋白质更多的取向自由度， 从而增加辅基靠近金胶的机会， 使电子方便地通过金胶的传输通道。而本实验合成的单分散nano Au/Fe3O4上金胶直径约为30 nm， 故具有较好的抗体包被和电子传输能力。由于Fe3O4具有超顺磁作用， 彼此容易发生团聚而使得电极上的纳米界面丧失， 且随着尺寸变小团聚速度加快[17]， 本实验中， 50～100 nm金磁微粒在Chit膜中30 min内会发生团聚， 引起电流响应变小;而对于粒径>200 nm的金磁微粒，团聚效果较小， 在Chit中分散7 d后也很少团聚， 且制备的传感器电流大小不变。因此选用200 nm粒径的单分散Fe3O4微粒负载纳米金并包被抗体。
3.6 多种免疫传感器对HIVgp160的安培测定比较
在优化条件下， 传感器温育后安培响应的降低百分率与gp160浓度呈良好的线性关系， 线性范围为1～400 μg/L， r=0.9960， 检出限为0.5 μg/L(3σ)， 与化学发光ELISA法相当(0.2 μg/L， 0.5～350 μg/L)[3]， 明显优于酶联免疫吸附比色法(2 μg/L， 5～150 μg/L)[2]。但是本法较上述方法简便快速、价廉。分别比较了本电极(GCE|CuL/nano Au/Fe3O4/Chit/anti gp160)和抗体包被的纳米金修饰电极(GCE|CuL/nano Au/Chit/anti gp160)， 以及抗体包被chit膜电极(GCE|CuL/Chit/anti gp160)对不同浓度gp160的检测效果。结果表明， 在相同制备条件下， 本电极对gp160检测灵敏度(2.5 A·L/g·cm2)最高， 金纳米修饰电极和chit膜电极分别为0.7和0.2 A·L/g·cm2)， 测定范围也较后二者(1～250 μg/L和2～100 μg/L)宽近1～2倍。这是因为每个金磁微粒上有多个纳米金， 其在电极表面形成单分子层时比纳米Au有更多的gp160抗体固定点， 所以本研究传感器灵敏度更高， 检测范围更宽。
将本电极在4 ℃储存于pH 7.0的PBS 溶液中45 d 后， 其对50 μg/L gp160安培响应降低6.5%， 说明该传感器具有较好的稳定性。
3.7 干扰实验、耐用性和电极表面再生
以50 μg/L gp160为比对标准， 依次加入8.8 mmol/L 葡萄糖， 0.24 mmol/L 尿酸， 0.5 mmol/L 抗坏血酸(人血清中主要组分的正常浓度水平)， 研究表明响应电流变化很小(
3.8 加标回收实验
在正常人血清中加入了6～10 μg/L gp160标准品， 取1 mL样本溶解在5 mL电解质中， 采用本方法进行测定，并与标准EILSA法对比， 结果见表1， 吻合性较好。本方法的加标回收率为95%～102%， 表明本传感器适用于血清中HIV gp160含量的测定。表1 血清样品中HIV gp160检测结果(n=7)
参考文献
(%)18.128.322.18101.536.216.341.66.595.527.277.421.57.596.9References
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篇3
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篇4
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篇5
进入市区，漫步在那些幽静的街巷，那些饱经风霜的多姿多态的古老建筑，大红的屋顶，土黄色的、红色的、乳白色的墙壁，拱形的窗门、石砌的柱廊、摆满鲜花的阳台，以及那些穿着朴素、憨厚朴实的居民，使你仿佛置身于中世纪的梦境。历来有许多诗人和画家，吟诗作画，赞颂维罗纳的美。英国作家狄更斯称它是“可爱的维罗纳”。
维罗纳是一座历史名城。它所处的地理位置，十分重要，从中欧南下罗马，这里是必经之路。它还是东去威尼斯、西到米兰的要站，向来有“意大利北方门户”之称。早在古罗马时代，此地就建立了繁荣的市集，曾辉煌一时。进入中世纪，又扩展为北意大利的共和城邦。13到14世纪时，由斯卡利杰家族执政。在他们的保护下，文化艺术逐渐开花结果。漫长的历史给这座城市留下许多文物古迹，供人凭吊。此外，这里还流传着一些动人的传说和故事，使古城更蒙上一层迷人的色彩。
英国伟大的剧作家莎士比亚，就曾以维罗纳为背景，写下不朽的名剧《罗密欧与朱丽叶》。故事的梗概是：在13世纪的维罗纳，青年罗密欧与朱丽叶在一次化妆晚会上邂逅相遇，一见钟情。他们在一位好心的神父帮助之下，秘密举行了婚礼。但因为他俩生在两个有世仇的贵族家庭而遭到家庭的反对，最终先后自杀，酿成悲剧。这个十分动人的欧洲爱情故事，就像中国的《梁山伯与祝英台》一样，被人们到处传颂，经久不衰。罗密欧与朱丽叶的爱情故事不但已成为世界文学史的著名典故，而且也成为维罗纳城的一件美谈。
本来，文学典型并不一定完全是真人真事。可是维罗纳人却相信莎翁这一剧作情节千真万确，并以作为这对情侣的乡亲而自豪。在这里，人们会指给你好几处据说与这一殉情故事有关的古迹。
市中心埃尔巴广场附近，有一条并不很大的街道叫卡佩洛。这条街的27号，相传就是女主角朱丽叶的故居。这是一个典型的中世纪楼房院落。院内一尊朱丽叶青铜塑像，亭亭玉立，深情而又略带哀怨，似乎仍在期待罗密欧的翩翩来临。铜像左上方，即是莎翁笔下那座有名的大理石阳台。据说，当年罗密欧就是攀上这个阳台与朱丽叶共诉衷肠的。
男主角罗密欧的家在斯卡利杰雷街4号，离朱丽叶的故居并不远。这是一幢相当古老的房屋。墙壁破旧，大门紧闭。只有门口上方的一块石碑才能使人辨认出是他的故居，上面刻有莎士比亚写的悲剧中的台词：“噢！罗密欧，你在哪里？……”
另一处必须去看的地方是朱丽叶之墓。它靠近阿莱亚尔迪桥。这里风景优美，周围花草丛生，树木繁多。朱丽叶的墓地就在一所修道院里。当年，朱丽叶和罗密欧相爱之后，在神父的帮助下，他俩就在这个修道院里秘密地举行了婚礼。后来，这对情人也是以剑刎颈死在这里的。地下室里，停放着一口粉红色大理石棺，据说，朱丽叶死后被安葬于此，其实这只是一口空棺，连石棺盖都不见了，但人们愿意信以为真，前来献花的人流络绎不绝。二楼有一间比较豪华的厅室，是供当代青年男女举行婚礼的。这也正是罗密欧与朱丽叶举行结婚仪式的地方。无数来自各国的情侣在此举办婚庆，发誓要像罗密欧与朱丽叶一样忠实于爱情。这种结婚方式倒也充满另一番情趣。
除了这些古迹以外，维罗纳还有许多历史和艺术价值不菲的名胜，如中世纪古堡、圣哉诺教堂、斯卡利杰陵墓以及埃尔巴广场和统治广场周围的高塔、宫殿、敞廊等等，而名气最大的则要数古罗马留下的露天竞技场。
这个竞技场兴建于公元一世纪初期，用大理石和红砖砌成。它像罗马竞技场一样是椭圆形的，长轴为138米，短轴109米，周围一圈上下两层各有74个拱形门洞。内部设阶梯形看台，共44排，可容2.5万人。以其大小容量来说，仅次于罗马竞技场，故此为全世界第二大古代露天剧场。但保存至今而仍能使用者，则非它莫属了，因罗马竞技场早已成为历史废墟，只供游人凭吊而无法举行任何庆典了。
现在，维罗纳竞技场经常用于举办该城的商品交易会，夏天则举办歌剧演出。竞技场的一端作舞台，其余三面和底部为观众席。演出时，全场灯光熄灭，观众席上亮起无数只蜡烛，犹如晴天夜晚的点点繁星。场面非常壮观，与一般歌剧院相比，另有一番情调。
篇6
关键词 纳米-亚微米材料；速效钾；重力方向运移规律
中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0180-02
Influence Mechanism of Nano-submicron Materials on Migration in Direction of Gravity of Available Potassium in Soil
RAN Ming-dong 1 GUO Zhi-wen 1 CHEN Tao 2 LIANG Yu-xiang 1 *
（1 School of Chemical Engineering，Sichuan University，Chengdu Sichuan 610041； 2 Luzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute）
Abstract Based on one-dimensional yellow loam soil columns，we studied the effects of different nano-submicron materials content（0，0.004%，0.020%，0.040%，0.100%） on the migration of available potassium.The main results were showed as follows，the nano-submicron materials had obvious influence on graving direction migration of available potassium in yellow loam.In the training time，the content of available potassium in the experimental group was stable，and had no large fluctuation.Nano-submicron materials played a slow-release effect. Mainly affected by water migration and soil colloid adsoption，the potassium ion in the soil was extremely easy to lose.The soil with nano-submicron materials had strong water-holding capacity and adsorption，which made the water and available potassium adsorbed here.
Key words nano-submicron materials；available potassium；law of migration in the direction of gravity
是植物的主要营养元素，同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量的三要素之一。农作物含钾量与含氮量相近但比含磷量高。在很多高产作物中，含钾量超过含氮量。钾与氮、磷不同，它不是植物体内有机化合物的成分。迄今为止，尚未在植物体内发现含钾的有机化合物。钾呈离子状态溶于植物汁液之中，其主要功能与植物的新陈代谢有关[1]。
将尺寸范围介于10-9～10-7 m的纳米材料应用于土壤物理学领域是该领域的一个新突破，其主要原理为利用纳米材料小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等基本特性，期待获得许多传统材料不具备的特性[2]。
纳米碳的存在对土壤水分入渗过程产生阻碍作用，入渗率随着纳米碳含量增加而减小[3]。纳米碳可以提高土壤的持水能力，随着纳米碳含量增加，土壤饱和含水量增加，相同土壤水吸力下土壤含水量增大。纳米碳可以有效提高土壤吸持溶质能力，随着纳米碳含量增加，初始穿透时间提前，完全穿透时间延长，弥散度增大[3]。但纳米材料对植物营养元素在土壤中的传递影响研究还相对较少。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验土壤样品来自四川省彭州市郊区大田，采用标准法随机取样，取样深度为地表以下0～20 cm。土样于实验室自然条件下进行风干、除杂等预处理，然后过2 mm筛，保存备用。土壤为黄壤土，含有机质25.72 g/kg、有效氮153.11 mg/kg、速效磷31.64 mg/kg、速效钾9.24 mg/kg，容重1.4 g/cm3，pH值6.32。
试验所选肥料为国光施特优水溶肥，其氮、磷、钾含量分别为12%、10%、28%。所选纳米-亚微米材料为表层煤，其中C、O、Al、Si、S、K、Fe、Ca的含量分别为1.62%、60.76%、11.12%、17.72%、2.22%、2.93%、3.63%、0%。
1.2 试验方法
试验所用装置由上、中、下3段相同规格（Φ10 cm×11 cm）有机玻璃柱连接而成，其中上、中段玻璃柱无底面，最下段玻璃柱下底面开有均匀小孔，以利于径流水分的顺利排出。土柱的装填依次由下至上顺序进行，每段填土前在柱底或者段间用纱布隔开，以防止土壤外漏。每段土柱的填土参数由黄壤土的容重（1.4 g/cm3）计算得出。
其中，表层填土材料为纳米材料、肥料和土壤混合材料，其中肥料5 g，分别按照纳米材料质量含量为0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%与100 g黄绵土均匀混合后散铺于土柱表层，其中纳米材料含量为0的试验组是对照组（CK）。全部土样装填完毕，向土柱表层不断加蒸馏水，维持水层高度2 cm左右，使土样一直处于淹水状态。最后，将试验装置置于20 ℃室内通风实验台进行培养，得到试验样品。试验共设5组处理，每组试验重复3次[4]。
1.3 调查内容与方法
每隔4 d在5、15 cm处取1次样，各取5次样。采用那淑芝等[4]改进后的四苯硼钠比浊法测得样品中速效钾含量，将试验数据进行整理、计算、统计分析、编辑以及制图。
2 结果与分析
2.1 不同纳米材料浓度对土壤5 cm深度速效钾分布的影响
从图1可以看出，加入肥料之后，土壤中的速效钾含量急剧增加。在5 cm深度的土壤中速效钾含量随时间的增加而不同程度的降低，主要是由于速效钾极易以钾离子的形式随水流失，随着水分在重力方向的入渗，5 cm深度的速效钾不同程度随水向下运移造成的。
中等浓度（0.004%、0.020%、0.040%）纳米材料的变化曲线相对于高浓度（0.100%）和空白对照组的变化曲线较平缓，这是由于土壤中的大孔隙被O其细小的纳米材料颗粒填充为多个小孔隙，小孔隙数量增加，对速效钾的吸附性增强。同时由于纳米材料的存在，改变了原本的水流通道，孔隙弯度增加，抑制水分入渗[2]。因此，速效钾难以顺利随着水分向下迁移；当纳米材料含量为0.100%时，可能是因为过多的碳材料无法全部吸附在表层土壤，随着水分向下迁移至0～5 cm处的土壤，从而使得0～5 cm土壤具有很强的保水性和吸附性，把大部分从表层肥料迁移下来的速效钾固定在0～5 cm土壤中。在培养时间内，试验组速效钾含量均保持小幅度平稳变化，无较大波动，说明纳米-亚微米材料起到了缓释作用。
2.2 不同纳米材料浓度对土壤15 cm深度速效钾分布的影响
从图2可以看出，加入肥料之后土壤中的速效钾含量急剧增加，与5 cm深度土壤的分析情况相似。15 cm深度的速效钾含量随着时间的增加，会不同程度地先增加再减少，在第12天左右达到峰值。这是因为当0～15 cm含纳米材料的土壤吸附速效钾的值达到饱和后，表层肥料不断溶解出的速效钾随水向下迁移并大量聚集在15 cm深度；此后随着时间的增加，当表层的肥料已经完全溶解，不再有速效钾向下迁移时，15 cm土壤的速效钾将不同程度地随水流失。
不同纳米材料浓度试验组速效钾分布曲线的变化程度不同，浓度越高，土壤中速效钾吸附饱和值越大。高浓度纳米材料试验组由于过量的纳米碳向下迁移，使0～15 cm土壤具有比低浓度纳米材料试验组更好的持水性和吸附性，吸附大量随着水分向下迁移的速效钾。因此，高浓度纳米碳试验组在15 cm深度的速效钾含量比低浓度试验组低。
3 结论
自然条件下，土壤速效钾在灌溉水作用下很容易发生迁移。加入肥料后土柱5、15 cm深度速效钾积累量高于速效钾初始含量几十倍，并且5 cm深度速效钾积累量高于15 cm深度速效钾积累量。纳米-亚微米级纳米材料对黄壤土中速效钾在重力方向的运移有明显影响。在培养时间内，试验组速效钾含量在5、15 cm深度的积累量均保持小幅度变化，无较大波动，纳米-亚微米材料起到了缓释作用。土壤中的钾离子主要受水分迁移及土壤胶体吸附作用的影响，添加纳米-亚微米材料的土壤具有较强的保水性和吸附性，使水分及速效钾大量吸附于此，有助于稳定速效养分、延长有效时间，提高肥料利用率[5-7]。
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篇7
关键词：纳米氧化锌 离子液体 微波 降解率
纳米氧化锌作为一种新型功能半导体材料，在光、电、磁等方面具有特殊性能，使其在废水处理、杀菌、环保等方面有着广泛的应用前景。因此，制备出低成本、低能耗，尤其是颗粒细小且分散均匀的纳米氧化锌一直是人们关注的焦点。传统常规制备纳米氧化锌的方法有化学沉淀法、溶胶―凝胶法、水热合成法、化学气相法等，但操作要求较高、能量消耗大，本教学课题作为一种新型的绿色化学合成方法，采用微波加热方式，辅助低成本的离子液体中，制备形态均一、粒径小且可控性好、性能高的纳米氧化锌，其优点是加热迅速、均匀，原料简单，操作方便，成本低廉。
一、教学实验部分
1.离子液体的制备
称取一定量的硝酸锌和盐酸三乙胺两固体，用玻璃棒搅拌均匀，加热混合，直至全部转变为无色透明液体为止。
2.纳米氧化锌的制备
将摩尔比为1：10的硝酸锌和氢氧化钠分别溶于一定量的去离子水中，两者混合形成溶液，此时测溶液的PH值，均匀搅拌30min，即得前驱体Zn（OH）42-，再移取0.2-1mL的离子液体，缓慢加入到溶液中，进行微波加热15-60min，之后取出冷却至室温，静置吸取上清液，再将样品真空干燥40℃，待水分全部蒸干，取出样品研磨称重，得到纳米ZnO。
3.研究不同因素对纳米ZnO活性影响
3.1不同离子液体量对纳米ZnO活性影响
按上诉配比配置溶液，加入离子液体量分别定为0mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL，在相同条件下进行反应，确定最佳离子液体量。
3.2不同微波加热时间对纳米ZnO活性影响
按上诉配比配置溶液，微波加热时间分别为15min、25min、30min、35min、40min、45min、60min，在相同条件下进行反应，确定最佳微波加热时间。
3.3不同微波加热温度对纳米ZnO活性影响
按上诉配比配置溶液，微波加热温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，在相同条件下进行反应，确定最佳微波加热温度。
二、启示与表征
1.不同因素对纳米ZnO活性影响
通过上述实验，得知加入0.4mL的离子液体时，为最佳离子液体加入量，降解率为最大值98.15%，而加入大量离子液体时，降解率明显下降，产物为Zn5（OH）8Cl2？xH2O；微波加热时间为35min时，为最佳加热时间，降解率为最大值98.97%；微波加热温度为90℃时，为最佳加热温度，降解率为最大值98.97%。
2.XRD表征
2.1 不同微波加热时间的XRD图
见图1。
由图1知，在最佳加热时间35min时，与ZnO的X射线衍射标准卡片对照分析，其特征衍射峰位置相同，且峰值较高，结晶度较好，其粒径为29.8nm；而加热15min较短，生成的ZnO中，有杂质NaCl、NaNO3等存在，纯度较低；而加热60min，ZnO容易团聚，粒径变大为35.3nm。
2.2 不同微波加热温度的XRD图
见图2。
由图2知，在最佳加热温度90℃时，与ZnO的X射线衍射标准卡片对照分析，其特征衍射峰位置相同，且峰值较高，结晶度较好，其粒径为29.8nm；而加热温度50℃时，产物中无定形物质的含量比较高，ZnO的结晶度较差；而加热温度100℃，晶核越来越大，易结合团聚，粒径变大为36.8nm。
三、结论
在季铵盐离子液体中采用微波法制备纳米ZnO的最佳反应条件为：0.4mL离子液体量、微波90℃加热35min，来制备纳米ZnO，其降解率最高为98.97%，峰值最好，结晶度最好，其粒径为29.8nm，SEM呈现出分布均匀、片状结构。
参考文献
篇8
【关键词】
硝普钠；米力农；手足口病；危重症
作者单位：475000河南省开封市儿童医院PICU
手足口病(hand，foot and mouth disease，HFMD)是由多种肠道病毒引起的急性传染病，常见柯萨奇病毒A16型和肠道病毒71型，大多预后良好。少数患儿病情进展迅速，病死率高，其机制主要为全身血管收缩，外周血管阻力升高，导致左心负荷过重，收缩力减弱［1］，心功能下降。治疗上除了抗病毒、降颅压、呼吸支持及对症治疗外，给予米力农强心，但仍有部分患儿血压持续升高、心功能不能改善、病情急剧进展为肺出血、休克、甚至死亡。我院PICU采用硝普钠联合米力农治疗危重症手足口病，取得较好的疗效，现报告如下：
1 临床资料
1.1 一般资料 64例危重症手足口病患儿，临床诊断均符合2010年小儿手足口病诊疗指南中的危重症标准［2］。其中男44例(68.8%)，女20例(31.3%)；年龄最小4个月，最大3岁，发病年龄≤1岁者4例(6.3%)，1~3岁60例(93.8%)，平均年龄1岁6月；市区患儿2例(3.1%)，城郊农村62例(96.9%)。两组患儿在年龄、性别、病程等方面相比较差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 方法 将64例患儿随机平分为A、B两组，两组均给予抗病毒、降颅压、机械通气、保护脏器及对症治疗，在此基础上，A组予米力农强心，B组予硝普钠联合米力农强心扩血管。米力农用法：负荷量25~75 μg/kg，5 min缓慢静脉推注后，以0.5~0.75 μg/(kg•min)持续静脉泵入，根据病情减停。硝普钠用法：以0.5~2 ug/kg/min持续静脉泵入(避光)，每6 h更换，用药期间严密监测血压、脉搏、心率。
1.3 观察指标 观察两组患儿治疗前及治疗1 h后血压(血压用收缩压值对比)、心率、心脏左室射血分数EF(%)、心输出量CO(L/min)的变化情况。
1.4 统计学方法 采用SPSS 13.5统计分析软件,测定值以均值±标准差
(x±s)表示，统计学分析用t检验。
2 结果 A组心率、血压、EF、CO治疗前后比较，差异无统计学意义。B组心率、血压、EF、CO治疗后均较治疗前明显好转，其差异有统计学意义，详见表1 (1 mm Hg=0.133 KPa)。
表1
用药前后两组患者心率、血压、EF、CO比较(x±s)
组别HR(/min)BP(mm Hg)EF(%)CO(L/min)
A组治疗前180±25141±1544±82.78±0.8
治疗1 h后176±21136±1248±92.96±0.9
B组治疗前182±25147±1442±92.76±0.7
治疗1 h后161±23118±1162±103.52±0.9
注：P>0.05 vs治疗前 P
3 讨论
手足口病危重症患者颅内压急剧升高，脑血流灌注减少，交感神经兴奋，释放大量儿茶酚胺，使全身血管收缩，血管阻力增加，体循环血量多进入阻力更低的肺循环内，导致左心负荷过重，收缩力减弱，肺毛细血管压力增高, 平衡渗透压破坏［1］，引起肺水肿、肺出血，进一步出现休克，甚至心跳骤停。根据2010年小儿手足口病诊疗指南，治疗包括降颅压、呼吸支持及对症治疗外，主张予米力农强心。米力农具有正性肌力和降低肺动脉压力、增加体循环血流量、减少肺循环瘀血、增加心排出量的作用，可降低心脏的前后负荷，提高心室舒张期顺应性的效应［3］，同时不影响心率及血压。硝普钠是一种较强的血管舒张剂，可直接作用于血管平滑肌，使动脉和静脉扩张，以减轻心脏前后负荷，增加心排血量，减慢心率，降低血压［4］，因此，米力农和硝普钠合用可使疗效加强，作用互补。
本研究采用心脏超声结果评价危重症手足口患者的左室收缩、舒张功能，在本研究中，B组患儿在治疗1 h后，全身血管扩张，心脏前后负荷降低，心脏左室射血分数EF(%)升高、心输出量CO(L/min)增加，体循环血量增加，肺循环血量减少，心率、血压明显好转。米力农与硝普钠合用使左心室收缩功能明显加强，临床症状好转，一定程度上避免了肺水肿、肺出血、心源性休克的发生。
米力农的主要副作用是致心律失常,持续时间一般较短，常无需抗心律失常药物治疗。副作用与使用剂量和注射速度有关［5］。本研究中未见副作用出现。硝普钠降压迅速, 使用时应严密监测血压、心率、呼吸, 避免血压下降得太快、太低，使用时应注意给氧，注意避光，滴注时间超过6 h应重新配制，使用时间不要太长(1～3 d)，以防硝普钠分解产生硫氰化物，导致蓄积中毒［6］，肾功能不全者尤为注意。
综上所述，我科治疗手足口病危重型患儿时，在按照2010年手足口病诊疗指南的基础上，针对血压、心率水平较高、心功能仍低的患儿，予硝普钠联合米力农治疗，临床疗效较好。针对两者不良反应，做到严格按照药物用量、用法使用，严密监测血压、心率、脉搏等，根据病情及血压变化及时调整剂量，停用前逐渐减量，即会防止不良反应发生。故硝普钠联合米力农治疗危重型手足口病可予以推广。
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篇9
【摘要】在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）积极与多国的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作。其中，在与巴西的国际科技合作过程中，纳米中心探索出新的合作模式、合作管理形式、合作内容及成果等。
关键词 国际科技合作；纳米中心(NERCN)；巴西；纳米技术
Exploration of NERCN for the International Cooperation of science and Technology
——The example of International Cooperation of Science and Technology with Brazil
CHEN Jun-chenYIN Gui-linHE Dan-nong
（National Engineering Research Center for Nanotechnology, Shanghai 200241, China）
【Abstract】With the strong support of government, in consideration of the new trend of the development of international economy, nanotechnology and own demand, National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN) carries out a wide range of international communication and cooperation with many foreign universities, research institutions and companies in the field of science and nanotechnology. Among them, NERCN explores new cooperation mode, cooperative management form, cooperative content and results in the process of international cooperation of science and technology with Brazil.
【Key words】International cooperation of science and technology；National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN)；Brazil； Nanotechnology
国际科技合作是指在世界范围内，寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置，以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈，国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域，各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源，通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来，欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向，以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的，在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议，在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计，美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。
1我国开展的国际科技合作
随着科技发展步伐的加快，我国科技水平也得到了大幅提高，国际专利授权量与日俱增，部分专利已达到国际领先水平，大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力，迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下，一方面，我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技，引进高水平科技成果，加强国际科技合作以提升自身竞争力；另一方面，我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作，通过科技援助等手段提高其科技水平。因此，与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。
鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大，我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看，我国国际科技合作的广度和深度不断拓展，从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大，技术的输入输出成为国际合作的主要内容，国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。
基于我国目前科技合作的发展现状，合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等；依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等；依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等；依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。
上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作，发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主，由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作，凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而，如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合，从而使各自优势都得到彰显，无疑是国际科技合作模式的探索和发展。
2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作
纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）经国家发展改革委批准成立，是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的国家级工程研究中心。自建立以来，纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。
2007年，科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立，为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米中心积极与多国（包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等）的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作，承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外，纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系，以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式，积极推进中心的纳米技术与产品输出，并与国外企业签订了合作协议，为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。
目前，纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合国际科技合作是指在世界范围内，寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置，以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈，国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域，各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源，通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来，欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向，以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的，在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议，在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计，美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。
1我国开展的国际科技合作
随着科技发展步伐的加快，我国科技水平也得到了大幅提高，国际专利授权量与日俱增，部分专利已达到国际领先水平，大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力，迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下，一方面，我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技，引进高水平科技成果，加强国际科技合作以提升自身竞争力；另一方面，我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作，通过科技援助等手段提高其科技水平。因此，与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。
鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大，我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看，我国国际科技合作的广度和深度不断拓展，从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大，技术的输入输出成为国际合作的主要内容，国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。
基于我国目前科技合作的发展现状，合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等；依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等；依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等；依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。
上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作，发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主，由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作，凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而，如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合，从而使各自优势都得到彰显，无疑是国际科技合作模式的探索和发展。
2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作
纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）经国家发展改革委批准成立，是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的国家级工程研究中心。自建立以来，纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。
2007年，科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立，为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米中心积极与多国（包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等）的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作，承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外，纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系，以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式，积极推进中心的纳米技术与产品输出，并与国外企业签订了合作协议，为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。
目前，纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面，全方位展开了国际交流与合作工作，对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。
3纳米中心与巴西开展的国际科技合作
我国纳米技术经过多年的发展，取得了大批成果，在诸多领域走在了世界前列。近年来，巴西政府非常重视纳米技术的发展，巴西科技部已经制定了较为系统的纳米技术创新发展战略和部署，建立了由各部委共同组成的纳米技术联合委员会，总体负责国家纳米技术发展规划和管理；确立了纳米材料、纳米器件与系统、纳米生物技术等主要的发展方向；倡导整合资源，联合了国内几十家相关实验室，建立了巴西“国家纳米技术联合实验室体系”，集合了国内一批科研机构推进纳米技术发展，部分技术成果已经在工业界获得了应用。因此，在巴西有关国家纳米技术发展战略的引导下，纳米技术必将会支撑巴西在新世纪科技与产业的发展。
巴西的纳米技术具有自身的特点，但在整体规模、全面性和应用开发方面与我国相比还有一定差距，因此，巴西对我国领先领域的纳米技术仍有巨大需求。近年来，中国与巴西两国的双边合作领域不断拓展，政治互信逐步加深，中国政府积极推动与巴西等发展中国家的科技合作。
纳米中心作为国家在发展纳米技术研究方面的布局单位，多年来十分重视纳米技术的应用研究，在已签署的合作协议基础上，进一步整合资源，积极与巴西开展多方面的合作，以行动落实双方政府签约的合作内容，为推进我国纳米技术与产业的发展，以及中巴的合作和友谊多做贡献。
（1）合作模式创新：政府主导与自由发展相结合
2009年，中巴政府签署了《科技与创新合作工作计划书》。在此基础之上，为推动两国在纳米技术领域的交流与合作，2011年4月，中国科技部与巴西科技部在北京签署了《关于建立中国巴西纳米技术研究和创新中心的谅解备忘录》。同年6月，中巴政府签署了《中国政府与巴西政府十年合作规划》，纳米技术合作被列为了该框架战略合作协议的重点合作领域之一，纳米中心作为中方的管理机构之一和中国科学院一起与巴西相关单位共同参与建设“中国-巴西纳米技术联合研究中心”。
在科技部的大力支持下，为了推动中国与巴西在纳米技术及产业化方面的交流，纳米中心与巴西相关科研机构积极对接，与巴西能源与材料国家工程研究中心（CNPEM）、巴西纳米技术国家重点实验室（LNNano），于2012年在上海召开了“纳米科技发展中巴双边会议”，探讨纳米技术应用研究合作内容，并签署了《纳米技术开发与推广合作协议》，开启了中巴纳米技术合作的大门。
自2012年9月纳米中心与巴西相关机构签订合作协议以来，为进一步落实双边合作协议，纳米中心与巴西开展了多层次的频繁交流。纳米中心与巴西科技部、巴西纳米技术国家实验室和中方国家纳米科学中心在巴西坎皮纳斯联合举办了“2014中巴纳米技术发展论坛”；参加了由巴西圣卡塔琳娜大学和巴西CERTTI基金会组织的“巴西第二届纳米技术研究与产业化论坛”；并派代表团对巴西进行了多次访问，与巴西纳米技术国家重点实验室（巴西能源与材料国家工程研究中心、国家纳米实验室、国家同步辐射光源实验室等）、巴西能源与核研究所、巴西坎皮纳斯大学、巴西圣保罗大学、巴西圣卡塔琳娜大学等多个从事纳米技术研究的主要科研机构进行了交流，对巴西开展纳米技术研究的情况进行了全面了解，并与更多机构签署了合作协议。同时，巴西相关机构代表也应纳米中心的邀请来中国进行了访问，对中心将纳米技术应用于环境治理、能源、传感、医疗等方面的成果留下了深刻印象，为双方开展进一步的交流与合作奠定了重要基础。
在中巴政府的大力支持下，通过人员互访及长期沟通，中巴双方聚焦了合作点，开展了项目联合研究，同时建立了长期的交流机制。
（2）合作管理形式创新：统筹规划、个性化管理
中国与巴西具有不同的国情，故纳米中心与巴西高校、科研机构和企业的跨国合作也要依两国具体情况而定。中巴双方会对每次合作进行充分的沟通及协商，先统筹规划拟定符合双方发展的“共赢”方针，再结合各自的情况进行适合的个性化管理，最大程度发挥纳米中心在纳米应用研究领域的优势，帮助巴西在纳米科技方面取得进步。同时，纳米中心积极进行人员交流，通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。
（3）合作内容及成果创新：从实验室走向产业化
纳米中心与巴西纳米技术企业建立了合作关系，根据巴西市场的需求，合作开发具有针对性的纳米技术产品，推动纳米技术成果在巴西开展推广应用。
纳米中心与巴西国家纳米实验室联合承担了《纳米功能材料产业化关键技术联合开发与推广应用》项目，并于2013年与巴西某纳米技术公司签订了《纳米技术与产品推广合作协议》等，为中心的技术和产品出口巴西奠定了基础。之后，纳米中心代表团远赴巴西，与巴方高层举行了多次会谈，在技术研发及产品销售方面等进行了深入沟通，针对巴西市场特点，在多种纳米功能材料的应用方面开展系列合作，进行联合开发及推广。
目前，纳米中心与巴西有关高校、科研机构和企业在纳米技术领域已开展了多方面的交流与合作，建立了良好的关系，在多个方面均取得了大幅进展：（1）进行了频繁的人员互访，并形成了长期交流机制；（2）在纳米功能材料领域开展了多项科技项目技术合作；（3）与纳米技术企业在纳米产品方面开展了合作，进行产品输出；（4）积极进行人员交流，通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。
4结论与展望
纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面，全方位展开了国际交流与合作工作，对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。
纳米中心与巴西相关高校、科研机构及企业的交流与合作已取得了一系列初步成果，形成了良好的发展势头。纳米中心将在已签署的各项合作协议基础上，通过进一步整合资源，不断深入、拓展与巴西在纳米技术领域的合作，为中巴合作夯实基础，为中巴友谊多做贡献：（1）继续坚持中巴双方频繁交流，将目前开展的双边互访及“双边论坛”制度化，发展成为长期性的定期双边交流活动，建立长期稳定的中巴纳米技术合作交流平台；（2）切实落实双方的项目合作，通过与巴西科研机构开展长期稳定的纳米技术联合研究，为巴方合作单位提供长期的技术支持；（3）通过与巴西企业联合开展针对性的应用技术及产品开发，实现我国纳米技术及产品在巴西的大规模推广和应用；（4）建立和完善双方人才交流机制，为双方培养纳米技术人才。
参考文献
［1］张菊.中欧科技合作的现状与前景[J].中国科技论坛,2003,1:141-144.
［2］王葆青.以国际新兴理念思考我国的国际科技合作[J].中国科学院院刊,2014,29(2):185-191.
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［5］阳国亮,吕伟斌,程启原.泛北部湾国际科技合作及其模式选择[J].学术论坛,2009,7:97-101.
［6］袁军鹏，薛澜.主导与协同:中国国际科技合作的模式和特征分析[J].科学学与科学技术管理,2007,28(11):5-9.
［7］魏达志.我国开展国际科技合作的总体状况与发展趋势——兼论沪杭甬开展国际科技合作的启示及借鉴[J].科技管理研究,2005,25(5):1-4.
篇10
黄金受众人推崇不是一天两天的事了，在古代，中国人甚至把金与健康紧密联系起来。东汉的炼丹理论家魏伯阳在其著述中提到“金性不败朽，故为万物宝。术士伏食之，寿命得长久。”也就是说，金子永不消亡，永不腐朽，是世间珍宝。当时的人们认为服食含金的丹丸可以延年益寿，古代曾出现了一股“药金”风，在相当长的时间里，服食金屑，都被作为一种长寿、保健秘法。可事实上由于那时知识尚不完备，丹药中常常含有铅、汞等有毒重金属，不但不延年，反而还短命。
尽管那时的人们并不很清楚炼来炼去，吞进肚子的究竟是什么东西，但古代术士把金的持久光泽与身体健康联系起来还真的是不无道理。金之所以不腐朽是因为金元素性质稳定，不容易与其他物质发生化学反应，所以即使人体摄入微量金元素，它也不会对身体产生毒性。这一特性使金在医疗方面有巨大的潜在价值。在过去，金常被运用到补牙治疗，由于它稳定无毒，所以就算在口腔里与人的食物天天进行着亲密接触，也不会产生毒素，危害健康。而在纳米技术日趋于成熟的今天，科学家们更尝试用金来诊断和治疗一些致命疾病。
加热癌细胞致其死亡
肿瘤专家提出了一种利用金治疗癌症的方法。他们准备向癌症患者体内注射极其细小的金质微粒球，每个金质纳米微粒球都比人体内的红细胞还要小。这些微粒球随着血液进入肿瘤生长的区域及周围负责给肿瘤供血的血管处，在那里沉积、等待。微粒球逐个就位后，肿瘤治疗专家用近红外光“引爆”这些包裹起来的金质微粒球。
那么怎样“引爆”这些微粒球呢？实际上，这些微粒球经过特殊处理，对于特定波长的光线，球面不发生反射，只吸取其能量。医生们派出这些纳米微粒潜入“敌营”，这些纳米微粒会把吸收到的光转化为热能，加热周边的肿瘤细胞，当肿瘤内部的温度超过40℃，癌细胞就会变形、皱缩，最终完全瓦解。
科学家在小鼠身上进行了实验。小鼠经过胰腺肿瘤切除手术后体内仍然残留一些肿瘤组织，实验人员运用上面提到的这项技术帮助小鼠清除了体内的残留肿瘤组织。研究人员称，当这项技术足够成熟，就不需要再用外科手术的方式治疗肿瘤，对于包括脑肿瘤、颈部肿瘤、肺部肿瘤来说，直接注入纳米微粒进行治疗，病患的痛苦会极大降低，治疗的风险也会更小。
