锰钒氧无机-有机杂化材料

氧化锰、钒氧簇构筑块经与有机组分组合可形成新型结构的锰钒氧无机-有机杂化材料。人们预测锰钒氧无机-有机杂化材料将兼有金属锰配合物和钒氧无机-有机杂化材料结构的多样性、独特的物理性质和广阔的应用前景。本文综述了近年来锰钒氧无机-有机杂化材料的合成、组成、结构及有关性质的研究与进展。     

导电聚合物电致变色材料*

由于在电致变色、显示、军事等领域的广泛应用,电致变色材料受到了人们越来越多的关注。本文综述了聚苯胺(PANI)类、聚噻吩(PTh)类、聚吡咯(PPy)类及复合导电聚合物电致变色材料的性能及其研究进展,同时简单地叙述了这些材料作为电致变色材料的应用前景,指出具有丰富颜色变化、良好的稳定性及成膜性的共聚物及有机/无机复合导电聚合物材料是未来电致变色材料发展的方向。     

有机-无机杂化骨修复材料

寻找理想的骨修复材料一直是骨科领域的研究热点之一。骨修复材料已由最初单纯取代天然骨组织的惰性材料向具有诱导骨组织再生功能的生物活性材料发展,其中有机-无机杂化材料由于有机和无机组分在分子/纳米水平的复合使其能够最大程度地实现二者的优势互补和协同优化,近年来受到广泛关注。本文着重介绍了有机-无机杂化骨修复材料近些年来的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

有机 无机纳米复合光电材料研究进展

很久以来人们就尝试着结合有机材料和无机材料的性质于一种复合材料。在还没有复合材料这一概念时,有机/无机复合结构已被广泛用于聚合物工业中——无机添加剂(矿物、粘土、滑石等)被加入聚合物中以改善其性能。过去十年中,关于有机/无机纳米复合材料的研究工作已成为材料学科的一个重要领域。不同于传统的复合材料,有机无机纳米复合材料其相微区通常为纳米尺度,有时甚至减小到分子水平的复合。复合材料的性质不但与各组分的性质有关,而且各组分相的形态和其间界面性质密切相关,后两者对决定材料的整体性质起着至关重要的作用^[1,2].     

有机-无机杂化分离膜研究进展

有机-无机杂化膜材料结合了有机膜材料和无机膜材料的优良性能,已成为分离膜材料研究的一个热点。本文以有机、无机组分间相互作用类型对其进行分类,着重介绍组分间以化学键相结合的有机-无机杂化膜的优良特性,总结了影响此类杂化膜结构和性能的主要因素,概括了它在膜分离中的应用,提出了目前研究工作中存在的不足,并做出了简要的述评。     

无机-有机杂化光催化剂:合成、机理及应用（英文）

由无机与有机组分组成的无机-有机杂化材料因其优异的性能及良好的物理化学性质在光催化领域得到了广泛的关注.目前,已经开发的单相光催化剂有很多种,但其很难同时满足宽的光激发范围以及高的光吸收能力和强的氧化还原能力等需求,因此,科研人员开发了很多方法去解决上述问题,主要包括以下两大类.第一类,修饰光催化剂扩大光激发范围以及增强可见光吸收.例如构建固溶体、引入表面缺陷、杂质掺杂、染料敏化和表面等离子体共振等策略.第二类,构建半导体异质结,通过界面处的协同作用有效促进光生电子空穴对的转移与分离.例如type II型、直接Z型以及S型异质结等.有机成分与无机成分的杂化是有效解决上述问题的方法之一.大部分有机材料具有成本低、吸光系数高以及比表面积大等优点;但低的强度以及宽的带隙限制了有机材料在光催化上的应用.而大部分无机材料具有高强度、窄带隙以及良好的光学性能.但低韧性和较差的分散性限制了无机材料在光催化上的应用.无机-有机杂化材料不仅保留了无机与有机组分的原有性质,而且界面处组分之间的协同作用会产生新的性质,如高的载流子传输能力和高的光吸收能力等.无机-有机杂化材料是多相材料,其中的一相是纳米材料...     

高锂离子电导的有机-无机复合电解质的渗流结构设计

固态聚合物电解质被认为是解决传统液态锂金属电池安全隐患和循环性能的关键材料,但仍然存在离子电导率低,界面兼容性差等问题。近年来,基于无机填料与聚合物电解质的高锂离子电导的有机-无机复合电解质备受关注。根据渗流理论,有机-无机界面被认为是复合电解质离子电导率改善的主要原因。因此,设计与优化有机-无机渗流界面对提高复合电解质离子电导率具有重要意义。本文从渗流结构的设计出发,综述了不同维度结构的无机填料用于高锂离子电导的有机-无机复合电解质的研究进展,并对比分析了不同渗流结构的优缺点。基于上述评述,展望了有机-无机复合电解质的未来发展趋势和方向。     

无机-有机复合聚合物——材料研究的一个新领域

由结构化学国家重点实验室洪茂椿研究员领导的研究小组承担的国家自然科学基金资助项目(重大项目子课题 ,国家杰出青年基金 )“具有光、电或磁性能的新型无机聚合物的合理合成、结构化学规律和性能研究”经过三年多的努力已取得了可喜的进展。由于具有广泛的应用性能 ,无机 有机杂化复合聚合物特别是类分子筛聚合物、类多层钙钛矿和仿生物材料的合成及其应用研究成为近几年来一个热门的研究领域。这些无机 有机复合聚合物材料的结构和性能都具有可调性。例如 ,沸石态孔状聚合物的内腔和通道的尺寸与形状是可以通过有机配体的选择来控制的 ;…     

有机-无机复合气凝胶研究进展

气凝胶具有低密度、低热导率、高比表面积及高孔隙率等优异性能,在隔热、传感、催化、吸附、储能等领域显示出良好的应用前景。但气凝胶的多孔网络结构也造成了其强度低和韧性差等问题,严重制约了气凝胶的实际应用,有机-无机复合是一种增强气凝胶力学性能的有效方法。而且,采用有机-无机复合方法制备气凝胶还可以赋予气凝胶阻燃等其他新颖的性能。本文综述了有机-无机复合气凝胶的新研究进展,分析其原理、合成方法及相关性能,指出了有机无机复合气凝胶的优势和存在问题并展望了未来的发展方向。     

聚噻吩类电致变色材料的研究进展

电致变色材料广泛应用于显示屏、智能窗、国防军事伪装等各方面,得到了人们的广泛关注。本文介绍了聚噻吩及其衍生物的变色机理,综述了聚噻吩、PEDOT、D-A型材料、D-A-D型材料、噻吩共聚物及其有机/无机纳米复合材料的性能及其研究进展,并简要介绍了噻吩类电致变色材料的应用前景,指出合成颜色变化丰富、稳定性和成膜性好、易加工、并有很好导电性能的D-A-D材料、共聚物及其有机/无机纳米复合材料是聚噻吩类电致变色材料发展的主要趋势。     

有机-无机复合多孔膜制备与应用

日益严重的水污染问题引起了越来越多的科学家对水处理技术,特别是新型的分离膜材料及其分离技术的关注。有机-无机复合分离膜因同时具备有机聚合物与无机物的特点而逐渐成为研究的热点之一。本文综述了近年来有机-无机复合多孔膜研究领域的主要进展。在材料制备方面,着重介绍了基于本体掺杂过程(膜相镶嵌模型)与基于界面复合过程(界面复合模型)制备的有机-无机复合膜,其制备方法包括共混法、原位生成法、表面化学修饰、原子层沉积和仿生矿化法等。在实际应用方面,本文介绍了有机-无机复合膜在抗污染、抗菌、油水分离、催化、吸附、电池隔膜及酶固定化领域的应用。随着膜科学的进一步发展,具有多功能与高性能的分离膜将成为研究的主要方向,而具有更高表面无机覆盖率的“界面复合模型”将成为较优的复合膜构建策略。     

功能化的无机复合体系

通过化学物理相互作用将不同组分进行复合可以形成各种各样的复合体系。如果体系中的组分均为无机物或以无机物为主则相应的复合体系称为无机复合体系。通过对组成、结构及形貌等进行设计与调控,可以赋予无机复合体系独特的性质和功能。常见的无机复合体系主要包括主-客体复合物、配位聚合物以及各种纳米复合体系等。这些无机复合体系的功能化对新材料及新能源的开发和利用具有重要意义。本文综述了各种新型无机复合体系的最新研究进展,总结了本课题组在无机复合体系及其功能化的设计与开发方面取得的最新结果,并对功能化的无机复合体系作为新型材料的应用进行了展望。     

铁（Ⅱ）配位聚合物电致变色材料研究进展

电致变色是一种响应外部电刺激而发生颜色变化的现象,材料可以在不同的氧化还原状态之间进行可逆切换,从而在可见光或近红外区域产生新的吸收带。迄今为止,电致变色材料主要包括过渡金属氧化物、过渡金属配位聚合物、紫罗精、有机共轭聚合物等。过渡金属配位聚合物类电致变色材料兼具无机材料和有机材料的优点,具有广泛的应用前景。铁配位聚合物具有良好的氧化还原性质和丰富的电子跃迁,是一类性能优异的电致变色材料。本文综述了铁金属配位聚合物类电致变色材料的研究进展,主要从有机配体的臂形、种类和间隔基团等方面进行分类阐述。     

双长链烷基Dawson结构钼磷酸复合薄膜的制备、结构及光致变色性质

近年来 ,无机 -有机复合材料由于其独特的结构和特殊的光、电和磁功能特性而引起科研工作者的广泛关注 [1,2 ] .杂多化合物为均一的无机多聚物 ,具有笼状结构 ,结构中均有 M3O13三金属氧簇 ,能够接受电子生成杂多蓝或杂多棕 ,加之其在水和有机溶剂中的溶解性和稳定性 ,使其在光电变色材料领域中具有潜在的应用价值 [3～ 5] .但这类化合物难于加工成实际应用的器件 ,因而限制了其进一步的应用 .利用有机组分调控的超分子自组装技术可构建光致变色同多酸或杂多酸纳米薄膜材料 ,从而为开发变色响应快、稳定性好、变色可调控的新型光电变色高密…     

含钒无机有机杂化材料的合成、结构与性质

含钒无机有机杂化材料的结构复杂多样,在吸附、氧化还原、电化学、催化、光学、磁学以及多孔、手性材料研究等方面应用前景广阔,引起人们广泛关注。本文综述了含钒无机有机杂化材料研究的最新进展,介绍了合成含钒无机有机杂化材料的主要方法,按照有机组分与无机骨架作用的方式分类总结了含钒无机有机杂化材料的结构,介绍了其在离子交换、电化学、磁学、光学、催化等方面的应用,并展望了该类材料的研究前景和意义。     

基于无机电致变色材料的变色储能器件

电致变色和电化学储能的原理均是基于电荷在电极中的嵌入或脱出而发生的氧化还原反应,具有相同的电化学本质。将电致变色和电化学储能功能集成在一起的电化学器件即电致变色储能器件。以锂离子电池为代表的电化学储能器件已广泛商业化,单一功能的电致变色器件也已被广泛报道并有商业化应用,但有关电致变色储能器件的研究仍然停留在实验阶段。该类器件在电化学储能的同时,可以改变其在可见光甚至红外波段的透射率,并可用颜色指示器件的荷电状态,为电化学器件提供新的应用前景。电致变色储能器件主要包括电致变色超级电容器、电致变色电池和光驱动电致变色智能窗等。电致变色超级电容器和电致变色电池以同时具有电致变色效应和电荷存储性质的材料为正负电极,光驱动电致变色智能窗则还包括将光能转化为电能的光电转换部分。这些器件可用于建筑节能智能窗、静态显示、智能传感等。此外,在柔性基底上制备的可穿戴电致变色储能器件在智能服装、植入显示器和电子皮肤等方面具有应用潜力。本文从基本原理、研究进展和应用领域等方面对无机电致变色储能材料与器件进行综述,并提出未来的研究展望。     

新型无机聚合物的设计合成、结构规律与性能研究*

本文以新型无机聚合物的合理合成和物理性能研究为主线, 总结3个系列具有新颖结构聚合物的组装与结构化学规律: (1)通过化学自组装法设计合成出系列金属-有机纳米笼、金属-有机纳米管和金属-有机纳米线.研究了合成金属-有机纳米分子的规律,开辟了一条合成金属-有机纳米分子的新途经.(2)通过结构调控、金属与桥联基元作用,把团簇单元活化后合成一维新型无机聚合物.在研究反应机理过程中分离和表征了大量的中间态产物,从而得到了这类聚合物合理合成的规律.(3)设计合成出二维层状(石墨型)、三维大孔(分子筛型)、金属聚硫及稀土与过渡金属混合4个系列新型的无机聚合物,总结了它们的结构规律和反应规律.在制备合成中既有结构单元自组装的反应又有设计合成的方法.通过系列化合物的结构表征和光、电或磁性能的研究, 探索出系列聚合物具有半导体性能和非线性光学性能,总结出聚合物的结构规律与基本结构单元组装的关系以及结构与性能的关系.     

无机层状纳米材料与聚苯胺的复合研究

聚苯胺被认为是最有希望在实际中得到广泛应用的导电聚合物，通过与无机层状纳米材料的复合改性，其复合物在二次电池电解质、光电转换、热电、磁电、电致流变等新材料领域显示出诱人前景。本文对无机层状材料与聚苯胺的复合方法、复合物性质及其应用前景进行了评述。     

有机-无机复合骨修复材料

本文对近5年来有机/无机复合骨修复材料研究领域的进展进行了综述,根据材料组分的特点分析其在生物相容性、生物降解性、生物活性以及力学性能等方面的优缺点,同时探讨了目前骨修复材料领域存在的问题,并对今后人工骨替代材料的发展趋势作出了展望。     

基于无机材料-微生物复合的半人工光合作用

基于无机材料-微生物复合半人工光合系统是在自然光合作用和人工光合作用研究进展到一定阶段,为克服各自的缺陷,实现微生物与无机材料优势互补而发展出来的一种研究体系。该体系的主要优势是将微生物的催化选择性与无机材料的光响应性结合起来,旨在解决人工光合作用体系催化选择性差的问题。目前,可以通过光催化剂-微生物复合和电极-微生物复合来实现基于无机材料-微生物复合的半人工光合作用。本文围绕基于无机材料-微生物复合的半人工光合作用,依次从半人工水氧化、半人工光合还原和材料-微生物界面等方面做了系统的阐述,重点介绍基于电极-微生物复合的半人工光合体系研究进展,对基于无机材料-微生物复合的半人工光合作用的领域现状做了分析和总结,并且对该领域的前景进行了展望。