锂离子电池中SnCu_x/CMS复合材料的制备

将亚微米SnCux合金颗粒分布于中间相碳微球(CMS)载体表面构成的复合材料,电化学测试表明其制备的电极可逆比容量390mAhg-1,相对单纯CMS电极提高26%;第二次循环后电极充放电效率接近100%,循环30次后容量衰减率低于5%.复合材料的电化学性能受合金含量、合金颗粒与载体间的结合强度,合金颗粒在载体表面的分布均匀程度,以及合金颗粒尺寸等因素影响.该类复合材料可用作为锂离子电池中的负极.     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

碳纳米管在水处理材料领域的应用*

碳纳米管是国内外广泛关注的一类碳材料,近年来逐渐成为水处理材料领域的一个研究热点。本文就碳纳米管在水处理材料领域应用研究进展作综合论述,介绍了基于碳纳米管水处理材料改性和制备方法,总结了碳纳米管用于水处理吸附材料、光催化降解复合材料、吸附材料载体以及湿式氧化催化剂载体等方面的研究进展,分析了碳纳米管作为吸附材料、吸附材料/催化材料载体以及碳纳米管用于光催化降解复合材料的原理。     

二氧化钛纳米管/镍复合材料的可控制备及其微波电磁性能

二氧化钛纳米管可作为载体,经过磁性金属修饰,制备陶瓷基金属纳米复合材料.本文利用二氧化钛纳米管为载体,经过硅烷化改性,钯催化沉积金属镍,制备一种陶瓷基/镍纳米复合材料,并利用TEM,XRD,FTIR和XPS等方法表征该复合材料的结构特征.结果表明二氧化钛纳米管表面镍沉积均匀,镍晶粒度尺寸为9.7nm,具有衍射宽化特征.沉积镍后,纳米管端部呈开口特征,仍具有空腔结构.在外加电磁场作用下(8～12GHz),复合材料具有较高的磁导率和磁损耗,但具有很低的介电损耗.该复合材料具有长径比高、比重小、重量轻、镍含量少等特点.人们还可在二氧化钛纳米管外部沉积其他金属或合金(如铁、钴),调控复合材料的电磁性能,用于开发薄而轻的电磁活性复合材料.     

LDHs生物医学复合材料的制备及其在药物输送和诊疗方面的应用

生命科学是关乎人类健康的重要研究领域.基于无机纳米材料为载体的生物无机材料推动了生命科学的发展.水滑石(LDHs)作为一种二维无机纳米材料,具有层板金属离子种类和比例可调控以及层间可插层的特性,近年来在生物医学领域受到广泛关注.本文重点介绍了水滑石纳米复合材料的物理化学结构、作为基因/药物载体的应用,以及在新型诊疗一体化复合材料领域的应用和优势.此外,通过细胞和活体实验,进一步探讨了水滑石纳米复合材料的细胞输运机制、诊断成像以及肿瘤治疗效果,并展望了水滑石纳米复合材料在生物医学领域的发展前景.     

负载型混晶纳米TiO_2/硅藻土复合材料的制备及其光催化性能

选用市售硅藻土作为载体,采用液相沉积法制备了负载型混晶纳米TiO2/硅藻土复合材料;采用扫描电镜、X射线衍射仪及红外光谱仪分析了复合材料的表面形貌和晶体结构;基于甲醛光催化降解实验考察了不同组成的负载型TiO2/硅藻土复合材料的光催化性能.结果表明,TiO2负载量为33.3%(TiO2与硅藻土的质量比为1∶2)的复合材料对甲醛光催化降解具有最佳催化活性.     

纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备及其在有机染料处理中的应用

将珍珠贝壳废弃物活化并作为载体,应用原位水解法制备出Cu2O/珍珠贝壳复合材料.运用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、紫外-可见漫反射吸收光谱对复合材料进行表征.用活性大红染料B-3G水溶液作为模拟废水评价复合材料在可见光下的催化性能.结果表明,负载的Cu2O呈椭球形,理论平均粒径为16.8nm.复合材料对紫外和...     

基于钴酸锂载体构筑高体积比容量硫基复合材料

锂-硫电池具有高的理论质量/体积能量密度,因而成为最具发展潜力的高比能二次电池体系. 然而,由于硫载体通常采用轻质的碳纳米材料,导致硫基复合材料的振实密度和体积比容量均偏低,制约了电池体积能量密度的提升. 本文尝试采用具有高密度特征的钴酸锂(LiCoO₂)作为硫的载体材料,以构筑高振实密度的硫基复合材料,进而提高硫正极的体积比容量. 研究显示,LiCoO₂对可溶性多硫化物具有较强的吸附作用,能够促进硫的电化学转化,因而提高了硫的活性物质利用率和循环稳定性. 同时,由于具有高的振实密度(1.90 g·cm^-3),S/LiCoO₂复合材料的首周体积比容量高达1750.5 mAh·cm^-3,是常规硫/碳复合材料的2.2倍. 因此,本文利用具有高密度特征的LiCoO₂作为硫载体来提升硫复合材料的体积比容量,有助于实现锂-硫电池的高体积能量密度.     

毫纳结构复合材料的制备、协同效应及其深度水处理应用

纳米材料具有较高的比表面积和较强的表面效应,在水处理领域展现出优异的净污性能,具有广阔的应用前景。将纳米颗粒负载于毫米级载体中制备毫纳结构复合材料,可有机结合纳米颗粒的高反应活性与载体的良好操作性,是突破纳米材料易聚团失活、难分离、稳定性差、潜在环境风险等工程应用瓶颈并实现规模化应用的重要技术手段。本文综述了毫纳结构复合材料的制备方法、结构特性及其在吸附和催化氧化除污性能及机制方面的研究进展,并从纳米颗粒的限域生长、限域吸附特性和限域催化氧化特性等方面阐述限域效应及载体-纳米颗粒的协同净污效应。最后,针对目前毫纳结构复合材料方向亟待解决的科学问题和实际应用挑战提出了展望,以期为推动纳米材料的实际应用提供一定的理论指导和技术参考。     

在不同溶剂中制备生物质基超疏水材料的研究进展

超疏水材料因具有超高的拒水性以及自清洁能力而备受关注,但是在制备过程中也因所选用溶剂和低表面能物质不同给环境带来不同程度的压力。生物质材料可再生、价格低并且绿色无污染,常用于超疏水材料的制备。本文介绍了生物质基超疏水材料的制备方法,并按照制备技术中所用溶剂不同分类,将生物质基超疏水材料分为有机溶剂型、水基/半水基型、无溶剂型三类,同时分析了三种不同类型超疏水材料的优势以及劣势。最后,总结了制备环保型超疏水材料的方法,并且展望了生物质基超疏水材料未来的发展方向。     

Thermally Responsive Materials for Bioimaging

The last decade has witnessed multiple thermally responsive materials emerge as a significant class of stimuli‐responsive materials. These materials are elaborately designed and exert interesting properties. Herein, an overview of thermally responsive materials with respect to design strategies, fabrication procedures, and their applications is presented. Recently reported thermally responsive materials are highlighted. Then, applications of thermally responsive materials in bioimaging are summarized.     

光和温度刺激响应型材料*

刺激响应型材料是一类在环境因素刺激下,自身的某些物理或化学性质发生相应变化的材料。刺激因素包括光、温度、pH、离子强度、电场和磁场等。本文综述了近年来光和温度刺激响应型材料的研究进展,主要从光响应型水凝胶和光致变色材料的结构类型及应用概述了光响应型材料的发展;同时从温度响应型水凝胶、热致形状记忆材料和热敏变色材料几方面介绍了温度响应型材料的研究进展及应用,并展望了光和温度刺激响应型材料在多学科领域的应用前景。     

若干典型中空结构材料的模板合成与应用进展（英文）

中空结构材料作为一类新兴功能材料,具有可调空腔、高比例活性表面及强化的物质传递等特性;当多组分及功能被整合与分区时,可实现中空结构材料的非对称结构(Janus)的拓扑演化.本文重点介绍若干典型中空结构材料,包括Janus中空材料的模板合成方法进展及中空结构材料在催化、储能、油/水分离与药物递送等领域的潜在应用,并展望了中空结构材料的未来发展趋势.     

锂离子电池纳米级负极材料的研究

综述了锂离子电池纳米级碳材料、锡基材料和合金材料近几年的研究成果及发展方向,探讨了该类材料目前存在的问题及解决的办法,对该类材料的发展趋势进行了展望.     

有机光伏材料与器件研究的新进展

近几年有机光伏电池应用研究发展迅猛。本文综述了有机光伏薄膜电池在材料(包括有机小分子材料与聚合物材料)、器件构造方面的最新进展，分析了有机聚合物光伏电池目前效率低的主要原因，并探讨了该领域进一步研究的方向和前景。     

甲壳素基新材料研究进展

甲壳素/壳聚糖良好的生物相容性、生物可降解性及独特的生理活性使其成为非常有应用价值的天然高分子材料,当前已成为新材料领域的研究热点.甲壳素/壳聚糖具有良好的可加工性能,可固定贵金属、半导体纳米材料等活性催化物质,同时其本身也具有催化作用,是一类绿色环境友好的高分子催化材料.良好的生物相容性和生物可降解性使甲壳素/壳聚糖...     

长余辉发光材料研究进展

90年代发现和发展起来的铝酸盐体系长余辉发光材料是一类重要的新 型能源材料和节能材料。本文主要综述了最近几年来铝酸盐体系中长人科辉发光研究进展。指出了氧化物体系长余辉发光材料的特点和优势,总结了新型长余辉发光材料的基质和激活剂种类、性质及其对稀土 离子 长余辉发光性能的影响和作用,概括了长余辉发光模型,并提出了今后研究和应用的发展方向。     

Removal of Organic Pollutants from Water Using Superwetting Materials

The frequent occurrence of water pollution accidents and the leakage of organic pollutants have caused severe environmental and ecological crisis. It is thus highly imperative to find efficient materials to solve the problem. Inspired by the lotus leaf, superwetting materials are receiving increasing attention in the field of removal of organic pollutants from water. Various superwetting materials have been successfully generated and integrated into devices for removal of organic pollutants from water. On the basis of our previous work in the field, we summarized in this account the progress of removal of (1) floating and underwater insoluble, (2) emulsified insoluble, and (3) both insoluble and soluble organic pollutants from water using superwetting materials including superhydrophobic & superoleophilic materials, superhydrophilic & underwater superoleophobic materials, and materials with controllable wettability. The superwetting materials are in the forms of 2D porous materials, 3D porous materials and particles, etc. Finally, the current state and future challenges in this field are discussed. We hope this account could shed light on the design of novel superwetting materials for efficient removal of organic pollutants from water.     

Virtual Materials Intelligence for Design and Discovery of Advanced Electrocatalysts

Similar to advancements gained from big data in genomics, security, internet of things, and e-commerce, the materials workflow could be made more efficient and prolific through advances in streamlining data sources, autonomous materials synthesis, rapid characterization, big data analytics, and self-learning algorithms. In electrochemical materials science, data sets are large, unstructured/heterogeneous, and difficult to process and analyze from a single data channel or platform. Computer-aided materials design together with advances in data mining, machine learning, and predictive analytics are expected to provide inexpensive and accelerated pathways towards tailor-made functionally optimized energy materials. Fundamental research in the field of electrochemical energy materials focuses primarily on complex interfacial phenomena and kinetic electrocatalytic processes. This perspective article critically assesses AI-driven modeling and computational approaches that are currently applied to those objects. An application-driven materials intelligence platform is introduced, and its functionalities are scrutinized considering the development of electrocatalyst materials for CO₂ conversion as a use case.