可见光驱动中空Cu2O纳米马达文献综述-文献综述网

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文献综述

一、研究背景随着工业的迅速发展，能够将外界能量转化为动能的马达已广泛应用于动力机械，近年来，纳米科学与技术的兴起推动了微型化技术的发展与创新，微纳米马达作为一种可自发将光能转化为动能完成自身运动的活性胶体粒子，凭借可控的运动性能与高效的能量转换功能，在许多领域中具有重要的应用潜力。

在生物医疗领域，微纳米马达可作为载体，对药物[1] 、蛋白质[2]、遗传分子[3-4]和细胞[5]等进行定向运输、纳米微创手术[6] 以及体内的毒素吸附[7] 。

在环境修复领域，微纳米马达可通过自身与周围化学物质的反应，实现有机污染物的降解、重金属离子以及油污的吸附[8]。

光驱动微纳米马达是一类可在外加光源的照射下驱动的微纳米马达，高光催化活性的半导体材料是光驱动微纳米马达常用的基体材料，在特定波长光源的刺激下，半导体中的电子将从价带激发到导带，生成的光生电荷迁移到半导体表面并与相应燃料反应产生的浓度梯度从而推进马达运动。

目前大多数光驱动微纳米马达使用TiO2、ZnO等宽带隙半导体材料作为基体，此类马达只能由对生物体有害的紫外光激发空位与电子对的分离，极大地限制了其应用范围。

Cu2O作为典型的p型半导体[9-10]，其禁带宽度是2.17eV，在可见光激发下就可表现出优异的光电性能、抑菌性能及光催化性能，在近几年中逐渐应用于可见光驱动微纳米马达领域[11]。

二、微纳米马达的分类和原理微纳米马达的分类方式主要有两种，一种是根据马达外形，可以分成：纳米线型、管型以及球型微纳马达；另一种则是现在的主流分类方法，根据其本身驱动原理的差异，主要可以分为：化学驱动型、光驱动型和其他驱动类型微纳米马达等。

2.1化学驱动型微纳米马达化学驱动型微纳米马达是通过化学催化的作用，将反应体系中的化学能转化为机械能，从而推动微纳米马达运动的一类微观器件，其基本的推动原理根据反应体系不同而分为两大类。

一类是气泡推进型，另一类是自电泳推进型[12]。

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