导　　师： 任碧野; 潘国鹏

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 微纳米器件的制备和研究作为一个学术热点已经吸引了越来越多的关注。自从2002年Whitesides课题组完成具有开拓性的第一个自驱动马达（autonomous movers）之后,微纳米马达成为了微纳米领域更具应用潜力和前景的方向。然而,大部分目前制备的体系主要是依赖于有毒燃料,例如过氧化氢、联氨和碘/溴等。随之带来的细胞毒性严重阻碍了微纳马达在生物环境中的应用。因此,制备一种具有良好生物相容性,尤其是葡萄糖溶液环境中可以得到有效利用的微纳米马达,对促进其实际应用和发展具有极为重要的意义。在本文中,我们制备了两种在葡萄糖体系中具有良好运动性能的微纳米马达,同时研究了马达的运动机理和环境因素的影响。在第二章中,我们制备了单球与双球型的Cu2O-Au Janus微纳米马达,利用其光催化自电泳的机理,我们将这两种马达运用在纯水和稀浓度葡萄糖溶液中,表现出了良好的运动特征。这种具有窄能隙特征的光催化半导体材料—氧化亚铜,在可见光照射下,即可以引发电子跃迁,通过周围流体携带H+对马达产生相对的推动力驱动马达运动。不同于酶型微纳马达与葡萄糖反应进行化学驱动,这种Cu2O-Au Janus微纳米马达可以简单地通过可见光源（43900 Lux）的重复开关来进行调控,马达可以在溶液中实现快速移动和悬停的动作。同时,我们通过研究双球型Cu2O-Au Janus微纳米马达不同的运动特征,发现了这种结构的微纳米马达在10 mM葡萄糖溶液中展现出了显著的特点。这种可重复性的光响应运动特征赋予了微纳米马达在大多数灵活环境中应用的潜在可能性。在第三章中,我们展示了一种复合型微纳米马达,通过掺杂还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide）,在微球中形成高速电子通道,从而放大可见光激发的跃迁电子流以及氧化亚铜与葡萄糖溶液的反应,增强�

关 键 词： 氧化亚铜 微纳米马达 葡萄糖 可见光驱动 自电泳 还原氧化石墨烯

领　　域： []