纳米抗菌材料国内外研究现状
纳米材料与软物质的研究现状、应用及未来发展
纳米材料与软物质的研究现状、应用与未来发展1引言1990年，第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议同时在美国巴尔的摩举办，《纳米技术》与《纳米生物学》两种国际专业期刊相继问世，标志一门崭新的科学技术——纳米科技的诞生。
从此纳米科技得到科技界的广泛关注，并迅猛发展。
1991年，诺贝尔得主、法国物理学家P.G. De Gennes在诺贝尔授奖会上以“软物质（Soft Matter）”为题进行演讲，提出了软物质的研究，统一了欧洲科学家笔下的“软物质”与美国科学家口中的“复杂流体”两个称呼。
从此，软物质研究作为物理学的一个重要研究方向得到了广泛的认可。
纳米材料与软物质的研究都是从20世纪80年代开始的，是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。
巨大的需求与技术支撑，使其在诞生之初就显现出蓬勃的生命力，而且对它们的研究经久不衰。
在知识与学科互相交叉的今天，纳米材料与软物质有可能相互结合，在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆，筑起21世纪工业革命的基石。
2纳米材料的概念广义的纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。
按照维数，纳米材料的基本单元可以分为三类：零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度的材料，如纳米尺度颗粒、原子团簇等；一维，指在空间有两维处于纳米尺度的材料，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度的材料，如超薄膜、多层膜、超晶格等。
纳米科技是面向纳米材料的运动规律和相互作用并在应用中实现特有功能和智能作用的技术问题，发展纳米尺度的探测和操纵。
纳米科技主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征三个研究领域。
扫描隧道显微镜（STM）在纳米科技中占有重要的地位——它贯穿到七个分支领域中，以其为分析和加工手段所做的工作占一半以上。
2024年细菌纳米纤维素市场发展现状
细菌纳米纤维素市场发展现状引言细菌纳米纤维素是一种具有广泛应用前景的新兴材料，由于其独特的结构和性质，正在逐渐在各个领域得到应用。
本文将对细菌纳米纤维素市场的发展现状进行分析和总结，探讨其市场前景和潜在的挑战。
细菌纳米纤维素的定义和特点细菌纳米纤维素是一种由细菌合成的纳米级纤维素材料。
与其他纤维素材料相比，细菌纳米纤维素具有以下独特特点：1.高纯度：细菌纳米纤维素具有较高的纯度，不含杂质，能够满足多种高端领域的需求。
2.高强度：细菌纳米纤维素的强度远高于传统纤维素材料，具有优异的机械性能和抗拉强度。
3.可调性：细菌纳米纤维素的结构和性能可以通过调整细菌培养条件进行控制，满足不同应用的需求。
细菌纳米纤维素市场概况目前，细菌纳米纤维素市场正呈现出快速增长的趋势。
主要原因包括：1.应用领域的扩大：细菌纳米纤维素在医疗、纺织、食品和包装等领域的应用需求不断增加，推动了市场的发展。
2.技术进步：近年来，细菌纳米纤维素的合成技术得到了很大的改进，提高了生产效率和纤维素的品质，降低了生产成本。
3.政策支持：政府对于可持续发展和环境友好型材料的政策支持，进一步促进了细菌纳米纤维素市场的发展。
细菌纳米纤维素市场应用前景细菌纳米纤维素在各领域的应用前景广阔，以下为几个主要领域的展示：医疗领域细菌纳米纤维素在医疗领域具有重要应用潜力，可用于制备生物可降解的医用材料，如医用纱布、人工血管等，具有较好的生物相容性和可降解性。
纺织领域由于细菌纳米纤维素具有优异的物理性能和可调性，可用于制作高强度、透气性好的纺织材料。
例如，可用于生产功能性衣物、运动装备等。
食品领域细菌纳米纤维素可用作食品包装材料，具有良好的防潮性和抗菌性，可以延长食品的保鲜期，减少食品浪费。
环境保护领域由于细菌纳米纤维素具有可降解性和可再生性，可用于制备环境友好型材料，如可降解塑料和纸张等，有助于减少对自然环境的污染。
细菌纳米纤维素市场挑战与展望尽管细菌纳米纤维素市场前景广阔，但仍然面临一些挑战：1.生产成本高：目前，细菌纳米纤维素的生产成本较高，限制了其大规模应用。
纳米材料的抗菌性能研究
纳米材料的抗菌性能研究纳米材料是具有尺寸在纳米级别的物质，其特殊的结构和性质在不同领域具有广泛的应用前景。
近年来，科学家们对纳米材料的抗菌性能进行了深入研究，探索其在医疗和食品安全等方面的潜在用途。
本文将探讨纳米材料的抗菌性能研究领域的一些重要进展。
抗菌性能是纳米材料广受关注的一个重要特性。
传统的抗菌方法，如化学药剂和物理灭菌，往往存在着副作用和局限性。
然而，纳米材料通过其特殊的结构和功能带来了新的解决方案。
纳米颗粒的尺寸远小于细菌和病毒的尺寸，使其可以穿透细胞膜并破坏细胞结构。
此外，纳米材料表面的高比表面积也有利于与细菌相互作用，从而抑制其生长。
因此，纳米材料展现出了卓越的抗菌性能。
银纳米颗粒是目前研究最为广泛的一类纳米材料。
银离子的抗菌活性已经被广泛证明，而银纳米颗粒在材料表面的释放具有持久的抗菌效果。
研究表明，银纳米颗粒可以抑制多种细菌和真菌的生长，包括耐药菌株。
此外，银纳米颗粒还可以作为抗菌剂纳入纺织品和聚合物中，有效地提高这些材料的抗菌性能。
除了银纳米颗粒，其他纳米材料也被广泛研究用于抗菌应用。
碳纳米管、二氧化钛纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒等材料也展现出了优秀的抗菌性能。
碳纳米管的高比表面积和独特的结构特性使其具有卓越的抗菌效果。
而二氧化钛和氧化锌纳米颗粒则通过产生活性氧物种和破坏菌体结构来实现其抗菌作用。
这些纳米材料的抗菌性能在医疗器械、包装材料和水处理等领域有着广泛的应用潜力。
纳米材料的抗菌性能研究还面临一些挑战和问题。
首先，纳米材料的生物安全性仍然是一个关键问题。
虽然纳米材料能够有效抑制细菌的生长，但对于人类和环境的潜在毒性尚不完全了解。
因此，相关的毒性评估和安全性研究非常必要。
其次，纳米材料的稳定性和长期持久的抗菌效果也需要进一步改进。
在实际应用中，纳米材料的抗菌效果可能会受到周围环境和物质的影响，因此需要进行更多的研究来优化其抗菌性能。
总的来说，纳米材料的抗菌性能研究在医学、食品安全和环境保护等方面具有重要的应用前景。
2024年纳米材料市场分析现状
纳米材料市场分析现状概述纳米材料是在尺寸范围为1到100纳米之间的材料，具有独特的物理、化学和生物学性质。
随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展，纳米材料的市场需求也逐渐增长。
本文将对纳米材料市场的现状进行分析。
市场规模根据市场研究机构的数据显示，全球纳米材料市场规模近年来呈现稳定增长的趋势。
2018年全球纳米材料市场规模达到1000亿美元，预计到2025年将达到2000亿美元。
纳米材料市场的高速增长主要受益于电子、医疗、能源和材料领域的需求增加。
应用领域纳米材料的应用领域非常广泛，包括电子、医疗、能源、材料等多个行业。
电子领域在电子领域，纳米材料被广泛应用于半导体芯片、显示屏和太阳能电池等。
纳米材料的独特性能可以提高电子设备的性能和效率。
医疗领域在医疗领域，纳米材料可以用于制造生物传感器、药物传递系统和生物成像。
纳米材料具有较大比表面积和更好的生物相容性，可以提高医疗设备的效果和治疗效果。
能源领域在能源领域，纳米材料可以应用于太阳能电池、燃料电池和储能设备等。
纳米材料的光吸收和电导特性使其成为能源转换和存储领域的理想材料。
材料领域在材料领域，纳米材料可以用于制造高性能复合材料、涂层和陶瓷等。
纳米材料的高强度和耐磨性能可以提升材料的性能和耐久性。
竞争态势纳米材料市场存在着激烈的竞争，主要厂商涉及到国内外诸多企业。
包括美国的Nanosys、韩国的Nanoco、日本的NanoInk等。
这些企业在纳米材料的研究、生产和销售方面具有一定的优势。
同时，新兴的创业公司也进入到纳米材料市场。
这些创业公司通常专注于特定领域的纳米材料研发，希望通过创新的产品和技术来取得竞争优势。
发展趋势纳米材料市场的发展趋势主要包括以下几个方面：1.多功能化：纳米材料将发展为具有多种功能的产品，例如具有抗菌、防火、自修复等功能。
2.环保可持续性：纳米材料的研发将注重环境友好和可持续性，减少对环境的不良影响。
3.创新应用：随着科研水平的提高，纳米材料将推动更多领域的创新应用，例如纳米机器人和纳米传感器等。
抗菌与抗病毒纳米材料的研究与应用
抗菌与抗病毒纳米材料的研究与应用近年来，抗菌与抗病毒纳米材料的研究与应用越来越受到关注。
这些纳米材料能够在微观尺度上改变细菌和病毒的生物活性，使其失去致病能力，从而有效地预防和治疗感染性疾病。
纳米材料的研究不仅为医学提供了新的治疗思路，也为生态环境和公共卫生保障提供了新的手段。
一、抗菌纳米材料的研究与应用1. 银纳米材料银纳米材料具有较强的抗菌能力，能够破坏细菌细胞膜和细胞内蛋白质结构，抑制其生长和繁殖。
近年来，银纳米材料被广泛应用于医疗器械、食品包装等领域。
例如，一些医用外科手术器械的表面涂覆银纳米材料，可以有效降低手术感染率。
同时，银纳米材料也可以应用于饮用水净化、环境卫生等领域，保障公众健康和生态环境。
2. 氧化铜纳米材料氧化铜纳米材料具有一定的抗菌能力，能够通过氧化还原反应抑制细菌细胞的呼吸作用，从而破坏其细胞壁和膜结构。
氧化铜纳米材料有着良好的稳定性和生物相容性，可以用于医用材料和食品工业等领域。
3. 石墨烯纳米材料石墨烯纳米材料具有极强的物理化学性质和生物相容性，能够有效地杀灭多种细菌和病毒。
其特有的薄膜结构和高比表面积，使其成为制备高效抗菌材料的理想选择。
石墨烯纳米材料可以应用于食品、饮用水净化、环境卫生等领域。
二、抗病毒纳米材料的研究与应用1. 多肽纳米材料多肽纳米材料是一种新型抗病毒材料，能够通过结构特异性识别和包埋病毒，从而抑制其复制和感染。
例如，糖基化多肽纳米材料能够有效地抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）的繁殖，对于治疗艾滋病有一定的潜力。
2. 生物大分子纳米材料生物大分子纳米材料是一种具有天然生物活性的分子，在纳米尺度下展现出了新的物理化学性质和生物学特性。
例如，研究者们利用大豆蛋白质和DNA分子制备了一种抗病毒纳米材料，能够有效地捕捉并杀死流感病毒。
3. 金簇纳米材料金簇纳米材料是一种新型抗病毒材料，能够通过不同机制杀灭多种病毒。
研究者们发现，金簇纳米材料能够结合并杀死人类乙型冠状病毒，对于治疗新冠病毒有一定的应用前景。
全球纳米技术的发展现状
全球纳米技术的发展现状近年来，纳米技术发展迅速，已经逐渐渗透至多个领域。
从医药、电子、化妆品到食品等，纳米技术的应用已经跨足许多不同行业。
纳米技术的研究和应用在国际上也备受关注。
本文将重点介绍全球纳米技术当前的发展现状，其中包括纳米材料、纳米制造、纳米应用等方面的内容。
一、纳米材料的发展纳米材料是指具有纳米级尺寸的物质，其尺寸为 1 -100 纳米，且具有与体积和表面积相关的特殊物理和化学性质。
通过纳米技术的手段，可以制备出多种不同的纳米材料，如氧化物纳米颗粒、纳米纤维、碳纳米管、金属纳米颗粒等。
现在，全球对纳米材料的研究已经趋于深入。
从材料制备和性能调控等方面来看，纳米材料的研究已经展开到多个子领域，如核壳结构的合成、多元纳米材料的构筑、纳米材料的模拟和预测等。
此外，还有一些纳米材料的研究重点集中在环境和生物应用领域，如去除污染物、抗菌材料、治疗癌症等方面。
二、纳米制造的发展纳米制造是指以纳米材料为基础，通过相应的制造工艺和方法，制备出纳米尺度的器件、材料和结构。
纳米制造技术是纳米技术的核心，它是纳米材料实现应用的基础。
当前，全球的纳米制造技术已经相当成熟。
主要的纳米制造方法包括化学合成、物理制备、生物合成等。
它们分别具有自己的优势，例如，化学合成方法可以高效地控制纳米粒子的形貌和尺寸；物理制备方法可以制备出高质量、高稳定性的纳米材料；生物合成方法则可以利用生物体内的成分来制备纳米材料。
此外，纳米制造技术还在不断地完善和升级。
例如，新型的制造方法，如液相削蚀、黄金膜生长、等离子体光刻和3D打印技术等，都在不断地被研究和应用。
三、纳米应用的发展随着纳米技术的日益成熟，纳米材料和纳米制造技术已经被广泛应用于多个领域。
1、医药领域。
纳米技术已经成为治疗癌症、传递药物和诊断疾病的新方法。
例如，利用纳米材料制成的纳米颗粒可以在癌症细胞内定位，实现精准治疗。
2、电子领域。
纳米材料已经得到广泛应用于半导体器件、薄膜电池、传感器、量子点电视和显示器件等方面。
2024年二氧化钛纳米材料市场发展现状
2024年二氧化钛纳米材料市场发展现状1. 简介二氧化钛纳米材料是一种具有纳米级结构的二氧化钛材料。
二氧化钛纳米材料具有独特的光电性能、催化活性和抗菌性能，被广泛应用于许多领域。
2. 市场规模二氧化钛纳米材料市场近年来呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究报告，二氧化钛纳米材料市场规模从2016年的XX亿美元增长到了2021年的XX亿美元。
这主要得益于二氧化钛纳米材料在太阳能电池、催化剂和防污涂料等领域的广泛应用。
3. 应用领域3.1 太阳能电池二氧化钛纳米材料具有优异的光电性能，被广泛应用于太阳能电池领域。
通过对二氧化钛纳米材料的结构调控和掺杂改性，太阳能电池的光电转换效率得到了显著提高。
3.2 催化剂二氧化钛纳米材料在催化剂领域有着广泛的应用前景。
其高活性表面积和良好的光催化性能使其成为水处理、大气净化和能源转化等领域的理想催化剂。
3.3 防污涂料由于二氧化钛纳米材料具有优异的抗菌性能和光催化性能，被广泛应用于防污涂料领域。
利用二氧化钛纳米材料的抗菌和自洁特性，可以有效抑制细菌和污渍的生长，保持涂层的清洁和耐久性。
4. 市场竞争情况二氧化钛纳米材料市场竞争激烈，存在着多家知名企业。
这些企业不仅在产品质量和性能上有所创新，还在研发和生产过程中注重环保和可持续发展。
5. 市场前景随着环境问题的日益突出和人们对清洁能源和环保材料的需求增加，二氧化钛纳米材料市场具有良好的发展前景。
预计未来几年内，随着相关技术的不断发展和市场需求的增加，二氧化钛纳米材料市场规模将继续扩大。
6. 结论二氧化钛纳米材料市场发展迅速，应用领域广泛。
作为一种具有重要应用前景的纳米材料，二氧化钛纳米材料在太阳能电池、催化剂和防污涂料等领域的应用将持续增加。
未来，二氧化钛纳米材料市场将进一步发展壮大，为环保和能源领域的发展做出积极贡献。
以上是关于2024年二氧化钛纳米材料市场发展现状的简要介绍和分析。
希望对您有所帮助。
纳米抗菌材料的研究进展
纳米抗菌材料的研究进展纳米抗菌材料的研究进展纳米抗菌材料是一种应用于医疗、环保和食品安全等领域的新型材料，具有杀菌效果强、持久性好、安全无毒等优点。
随着纳米技术的发展和应用，纳米抗菌材料的研究也取得了许多进展。
首先，研究人员通过纳米技术制备了各种纳米抗菌材料。
例如，纳米银颗粒具有较高的抗菌活性，可以通过溶液法、电沉积法等方法制备得到。
此外，纳米氧化锌、纳米二氧化钛等材料也被广泛研究和应用。
其次，研究人员探索了纳米抗菌材料的抗菌机制。
纳米材料具有较大的比表面积和高活性，可以与细菌表面的蛋白质和细胞膜发生相互作用，破坏其结构和功能，从而达到杀菌的效果。
此外，纳米抗菌材料还可以通过释放金属离子或产生活性氧等方式抑制菌落的生长。
然后，研究人员对纳米抗菌材料的性能进行了优化。
通过调整纳米颗粒的形貌、尺寸和表面修饰等手段，可以改变纳米材料的抗菌活性和稳定性。
例如，纳米银颗粒的表面修饰可以增强其抗菌性能，并减少对人体细胞的毒性。
此外，研究人员还开展了纳米抗菌材料在实际应用中的评价和验证。
通过实验室模拟和临床试验等手段，研究人员评估了纳米抗菌材料对不同细菌的抑制效果、生物相容性和持久性等性能。
这些研究结果为纳米抗菌材料的进一步应用提供了依据和参考。
最后，纳米抗菌材料的应用已经取得了一些成功。
在医疗领域，纳米抗菌材料被用于制备医疗器械、敷料和药物等，可以有效地预防和治疗感染。
在环保领域，纳米抗菌材料可以应用于水处理、空气净化和食品保鲜等方面，具有重要的应用前景。
综上所述，纳米抗菌材料的研究进展包括纳米材料的制备、抗菌机制的探索、性能的优化、应用的评价和验证等方面。
这些研究为纳米抗菌材料的应用提供了科学依据，也为解决医疗、环保和食品安全等问题提供了新的思路和方法。
相信随着技术的不断进步，纳米抗菌材料将在更多领域发挥重要作用。
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1.国内外研究现状和发展趋势（1）多尺度杂化纳米抗菌材料的国内外研究进展Ag+、Zn2+和Cu2+等金属离子具有抗菌活性，且毒性小、安全性高而被广泛用作抗菌剂使用。
但是，由于其存在易变色、抗菌谱窄、长效性差、耐热性和稳定性不好等缺点而成为其进一步发展的障碍。
相比而言，纳米银、纳米金、纳米铜、纳米氧化锌等纳米材料则可以在一定程度上克服这些问题。
例如纳米银，在抗菌长效性和变色性方面均比银离子（多孔纳米材料负载银离子）抗菌剂有显著改善，而且其毒性也更低（Adv. Mater. 2010）；关于其抗菌机理，被认为是纳米银释放出银离子而产生抗菌效果（Chem. Mater 2010，ACS Nano 2010）。
纳米金也有类似的效果（Adv. Mater. Res.2012），尽管活性比纳米银稍差，但其对耐药菌株表现出良好的抗菌活性(Biomaterials 2012)。
铜系抗菌材料可阻止“超级细菌”（NDM-1）的传播（Lancet Infec.Dis.2010）。
活性氧化物是使用时间最长、使用面最广泛的一类长效抗菌剂，其中氧化锌是典型代表，特别是近年来随着纳米技术的发展，一系列低维结构氧化锌的出现，为氧化锌系抗菌材料提供了极大的发展空间，由于其良好的安全性，氧化锌甚至可用于牙科等口腔材料（Wiley Znter Sci.，2010）。
本项目相关课题组多年的研究发现，ZnO的形貌差异、结构缺陷和极化率等都会影响其抗菌活性（Phys. Chem. Chem. Phys. 2008）；锌离子还可以与多种成分杂化，产生协同抗菌活性而提高其抗菌性能（Chin. J. Chem. 2008, J. Rare Earths 2011）。
利用杂化纳米材料结构耦合所带来的协同作用提高纳米材料的抗菌活性是近年来的研究热点。
例如：纳米铜与石墨烯杂化体系中存在显著的协同抗菌作用（ACS Nano2010）。
用络氨酸辅助制备的Ag-ZnO杂化纳米材料，表现出良好的抗菌和光催化性能（Nanotechnology 2008）；但是Ag的沉积量过大，催化活性反而有所降低（J. Hazard. Mater. 2011）。
以壳聚糖为媒质，通过静电作用合成得到均匀的ZnO/Ag纳米杂化结构，结果显示，ZnO/Ag纳米杂化结构比单独的ZnO 和单独纳米Ag的抗菌活性都高，表现出明显的协同抗菌作用（RSC Adv. 2012）。
Akhavan等用直接等离子体增强化学气相沉积技术，结合溶胶-凝胶技术把锐钛型TiO2组装在碳纳米管表面（Carbon 2009）；Krishna等也用溶胶-凝胶法制备了TiO2/WCNTs杂化纳米抗菌材料，其对芽抱杆菌所显示的失活时间是单纯TiO2的2倍（Proc Saf Env Pro2005）。
通过超声技术，结合热蒸发法制得Ag-NCPs/WCNTs杂化纳米结构，发现在Ag-NCPs生长过程中，MWCNTs与Ag-NCPs之间存在静电相互作用（中国科学E辑:技术科学2009）。
Mohan R等也制备了纳米银或纳米铜沉积改性的碳纳米管抗菌材料，并发现组装了纳米银或纳米铜的碳纳米管均比纯的纳米银或纳米铜抗菌性能好，作者认为主要是由于表面积增加的缘故（J. Phys. Chem. C 2008）。
关于纳米材料的抗菌机理，一直以来备受关注，也存在很多争议。
例如，对于ZnO的抗菌机理，有学者认为是ZnO中溶出的Zn2+所带来的（FEMS Microbiol Lett 2008），而包括本项目相关团队的研究证实，ZnO体系中产生H2O2是其抗菌活性的主要机理（Thin Solid Films 2008，Catal. Commun. 2010），并提出通过控制氧空位可以调控H2O2产生量（Langmuir2012）。
X. Tan等认为，碳纳米管主要通过活性氧的产生，形成氧化应激对细菌产生破坏作用（Carbon2009）。
Akhavan却发现在无光条件下，MWCNTs不显示抗菌性能，在有光条件下，60min 抗菌性能为20%；沉积TiO2后，抗菌性能则显著提高：60min后在无光条件下提高到60%，在有光条件下提高到90%（Carbon 2009）。
Akasaka等对不同直径CNTs对口腔类细菌的研究发现MWCNTs对细菌具有很好的吸附能力且不会产生抗药性（Acta Biomaterialia 2009）。
Kang的实验结果表明SWNTs抗菌性能优于MWNTs，并认为CNTs的表面积、对细胞的渗透性以及独特的化学性能是引起差异的主要原因（Langmuir 2008）。
对于TiO2/WCNTs杂化纳米材料的抗菌活性，有研究认为由于杂化异质结构减少了电子-空穴的再结合，增加了活性自由基形成率，从而表现出高的光催化抗菌效果（Carbon 2009）。
（2）杂化纳米材料多功能调控机制的国内外研究进展李灿院士领导的研究团队将手性修饰的Pt纳米催化剂粒子装入碳纳米管内，发现碳纳米管可显著加速手性催化（Angew. Chem. Int. Ed. 2011）。
利用纳米TiO2与CNTs杂化提高前者的光催化性能也取得很好的结果，不少研究对其能带结构和光生电子的传输机制做了分析（Nano Lett.2007，ACS Nano2006，化学学报2008）。
清华大学朱永法课题组继用C60、类石墨碳、聚苯胺对ZnO进行杂化改性后，2011年又报道了ZnO与C3N4的杂化结构，并发现，杂化后，ZnO在紫外光下的光生电流增加了5倍，并大大改善了ZnO的耐光腐蚀性能（Energy Environ. Sci. 2011）。
最近，Qiu等报道了可在室内环境使用并同时具有降解挥发性有机物（VOC）和抗菌活性的Cu x O/TiO2杂化结构(ACS Nano 2012)。
Tang等用电化学火花放电破碎技术，结合热处理控制得到具有分级结构的TiO2杂化结构，显著提高了其光催化活性（J Phys Chem C, 2012）。
中科院化学所的Guo等制备了基于CdS-PPY的P-N结纳米线，实现了有机/无机半导体P-N结纳米线的可控构筑，并利用单根P-N结纳米线构建了微电极，具有优良的整流特性，而且其电学性能可以通过调节入射光强度实现调控（JACS 2008）。
利用石墨烯与TiO2之间形成杂化结构，可以显著提高TiO2的光催化活性；例如：清华大学Jihong Li课题组（Nano Res. 2010）、斯坦福大学Hongjie Dai课题组（Nano Res. 2010）、中科院金属所成会明课题组（Adv. Fun. Mater. 2011）、中科院过程所Dan Wang课题组（ACS Nano2011）等均取得了很好的研究成果。
石墨烯与纳米ZnO、Fe3O4、CdS等形成的多层次杂化结构也表现出多功能特性（App. Catal. B: Env. 2011，Nano Res. 2011，Chem. Commun. 2011）。
该类杂化结构的功能机理被认为是，有机污染物分子与石墨烯芳香环之间的相互作用，提高了光催化剂吸附能力，杂化结构使得催化剂（ZnO、TiO2等）的禁带变窄，拓宽了光响应范围，电子的快速转移抑制了光生电子-空穴对的复合（RSC Adv 2011）。
基于石墨烯的多尺度杂化纳米结构，还在染料敏化太阳能电池、超级电容器等方面表现出多功能特性（Electrochem. Commun. 2009，Chem. Mater. 2010，ACS Nano 2010）。
（3）载人空间舱内微生物的相关研究现状这方面的公开报道并不多，主要是针对前苏联的“和平”号和目前正在运行的国际空间站上的相关报道。
有资料显示，在米尔计划实行的15年内，有关人员在舱内的控制面板、餐桌、司令舱等多处检测发现大量细菌和真菌，在95%的空气样本中细菌菌落数均为约500 cfu/m3、真菌则为2~1.0×103 cfu/m3。
对飞行中所用的1177种材料进行检测发现，在表面材料中葡萄球菌、棒状杆菌、微球菌和不动杆菌所占比例分别为55.5％、36.0％、27.5％和24.3％；在空气样本中检测到金黄色葡萄球菌，芽孢杆菌、棒状杆菌、微球菌和沙雷氏菌所占比例为53.2％、34.0％、16.0％、13.8％和9.6％（Microbial Ecology 2004）。
在其它太空飞船中也发现了各种各样的细菌和真菌，这些细菌和真菌的存在会威胁航天员的健康和航天装备的正常使用（Appl Environ Microbiol 1973，Microbial Ecology 2004, Intl. Biodeterioration & Biodegradation 2007）。
另据报道，进入太空的细菌在太空环境的作用下，会变得更加致命，其对实验动物的致命杀伤力是地球上细菌的三倍（每日电讯报2007）。
太空环境的细菌等微生物对绝大多数有机聚合物材料有降解作用，产生CH4、H2S等小分子化合物对密闭舱内的空气造成污染，其分泌的酸性化学物质对金属材料具有严重的腐蚀性（Vitro Cell Dev Biol Anim 2002）。
在空间站密闭环境中，舱内设备排放的气体、使用的化学物质和机组人员新陈代谢的产物都会引起空间站舱内环境污染，并滋生大量的微生物。
据报道，“和平号”空间站上聚集着多种微生物，它们以惊人的速度繁殖，不断蛀蚀、毁坏空间站上各种精良、独特的设备。
目前的国际空间站上也存在大量的微生物，这些细菌正在侵蚀国际空间站的覆面层和设备，导致部分结构材料的强度、密闭性以及介电和其它性能下降。
通过国外20余年的研究发现，航天器上生存着250多种微生物，所有这些微生物均来自地球。
由于微生物在空间受到辐射的水平大大高于地面水平，由此诱发微生物变异，其活力大大高于地面上的同类。
这已引起大家的高度关注，国外的科学家们正在研究制定一套评价材料抗微生物蛀蚀的适当方法。
研究表明，空间特殊环境对舱内生物的生长发育、遗传变异影响较大的是空间辐射和微重力两个因素。
首先，空间辐射会引起细菌中水分子激活并电离，从而产生一系列的链式反应，例如形成高活性的自由基攻击微生物DNA，造成DNA 改变；其次，辐射也可以直接作用于细菌的DNA，造成其碱基结构变化，引起DNA分子的断裂等，从而引起辐射遗传物质的改变。
空间环境特有的微重力对微生物的代谢、发育、繁殖以及应激反应都有重要的影响，从而影响微生物的整个生命周期。
例如，一些研究表明，空间微重力环境可以对基因组的DNA分子产生甲基化修饰，从而影响基因的表达。