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柔性电响应动态热辐射调控材料研究进展

材料导报 2025年第1期39卷 81-88页

作者：解伟荣周涵上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

所有温度高于0 K的物体都会产生红外热辐射,这种辐射特性与其发射率密切相关,固定的发射率使多数物体只能呈现单一的热辐射特性。而实际应用场景中,为适应不同环境和功能要求,动态调控物体的热辐射特性至关重要。柔性电响应动态热辐射... 详细信息

所有温度高于0 K的物体都会产生红外热辐射,这种辐射特性与其发射率密切相关,固定的发射率使多数物体只能呈现单一的热辐射特性。而实际应用场景中,为适应不同环境和功能要求,动态调控物体的热辐射特性至关重要。柔性电响应动态热辐射调控材料不受环境条件制约,调控幅度高,且轻质、灵活、便携,在使用和存储中都具有突出优势。本文总结了导电聚合物、碳基材料、可逆金属电沉积等几种典型的柔性电响应动态热辐射调控材料研究进展,介绍了柔性电响应动态热辐射调控器件的应用前景,并指明了其挑战及未来发展趋势。

关键词：柔性电致变色热辐射调控红外发射率调控

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镍基高温合金与耐火材料界面特性研究

材料导报 2025年第3期39卷 220-226页

作者：潘元帅王刚冯海霞柳军袁波田朋丹韩艺辉中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039

研究耐火材料与熔融合金的界面特性,对合金冶炼时耐火材料的选材有指导性意义。本工作采用座滴法,研究了1600℃×1 h(Ar)条件下镍基高温合金与电熔白刚玉、烧结镁铝尖晶石和氧化镁稳定氧化锆三种耐火材料的高温界面润湿性和界面渗透特... 详细信息

研究耐火材料与熔融合金的界面特性,对合金冶炼时耐火材料的选材有指导性意义。本工作采用座滴法,研究了1600℃×1 h(Ar)条件下镍基高温合金与电熔白刚玉、烧结镁铝尖晶石和氧化镁稳定氧化锆三种耐火材料的高温界面润湿性和界面渗透特性。结果表明:镍基高温合金与电熔白刚玉不润湿(接触角为92.1°),基片表面形貌完好,渗透深度约1.4 mm;与烧结镁铝尖晶石润湿(接触角为82.6°),基片渗透深度约0.38 mm,但其表面被侵蚀凹陷,且出现裂纹;与镁稳定氧化锆润湿性较好(接触角为52.9°),基片表面完好,几乎无渗透,但残留有大量被污染合金。结合上述三种材料的综合性能及实际使用性价比,以电熔白刚玉和烧结镁铝尖晶石为主要原料,加入镁稳定氧化锆来提高抗侵蚀渗透性能,有望制备得到性能好、寿命长的高温合金冶炼用耐火材料坩埚。

关键词：镍基高温合金耐火材料高温润湿性界面渗透

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非平衡界面动力学理论

金属学报 2025年第1期61卷 29-42页

作者：王海丰蒲振新张建宝西北工业大学凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心西安710072

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在,故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发,对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进行... 详细信息

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在,故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发,对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进行了总结与分析。以二元合金凝固为例,本文首先介绍了局域非平衡条件下的界面动力学理论,包括界面动力学过程、稳态界面动力学理论和非稳态界面动力学理论。分析了一步跨界面溶质扩散和两步跨界面溶质扩散的物理本质。其次,介绍了完全非平衡条件下的界面动力学理论。对比分析了动力学能量方法和有效移动性方法在引入体积相非平衡扩散效应方面的应用情况。随后,简要介绍了部分溶质拖曳界面动力学理论。分析了当前引入部分溶质拖曳效应方法的不足。本文有望深化人们对非平衡界面动力学的认识与理解,同时为相关领域组织调控提供借鉴。最后,本文也对后续非平衡界面动力学理论的发展进行了展望。

关键词：界面动力学非平衡界面非平衡溶质扩散溶质拖曳效应

胶束共聚合法制备磷、氮共掺杂空心炭纳米球用于碱性水中高性能析氢（英文）

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新型炭材料(中英文) 2025年第01期40卷 211-221页

作者：韩毅濛熊豪杨佳迎王建淦徐飞西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室纳米能源材料研究中心

制备经济高效的无金属碳基析氢反应（HER）电催化剂，对于推动碱性水电解制备清洁氢技术的蓬勃发展具有重要意义。通过杂原子掺杂精细调控电子结构已被证明是提高催化活性的有效方法。然而，其结构特征和背后的机制目前都尚未被充分理... 详细信息

制备经济高效的无金属碳基析氢反应（HER）电催化剂，对于推动碱性水电解制备清洁氢技术的蓬勃发展具有重要意义。通过杂原子掺杂精细调控电子结构已被证明是提高催化活性的有效方法。然而，其结构特征和背后的机制目前都尚未被充分理解，尤其是对于两种异质原子的掺杂，这也在一定程度上限制了这些催化剂的广泛应用。我们采用在Triton X-100中引发吡咯和苯胺共聚合反应，随后进行植酸掺杂和炭化处理，制备了磷和氮共掺杂的空心炭纳米球（HCNs）。HCNs独特的孔隙结构和缺陷框架促进了大量活性位点的暴露。此外，石墨化氮—和磷—碳—键的协同效应调节了相邻碳原子的局部电子结构，促进了电子转移。因此，在1100°C下炭化的HCNs由其大量的石墨化氮和磷-碳键，表现出优异的HER活性和卓越的稳定性(在10 mA cm-2的电流密度下持续工作70小时)。

关键词：碱性析氢电催化剂空心炭纳米球双原子掺杂协同效应

来源：博看期刊

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稠环芳烃分子骨架对单分子电导的影响

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 78-85页

作者：王铭桢王治业李梦晓卢玉华王旭李云川武汉科技大学材料学部耐火材料与冶金国家重点实验室先进材料和纳米技术研究院武汉430081

分子结内的电荷传输过程受到分子骨架以及锚定基团等多种因素的影响.为了探索分子骨架对分子结电荷传输特性的影响,本文设计并合成了3种以不同π共轭面积的苯、萘和蒽为分子骨架,以噻吩为锚定基团的分子(DT-B,DT-N,DT-A),并结合扫描隧... 详细信息

分子结内的电荷传输过程受到分子骨架以及锚定基团等多种因素的影响.为了探索分子骨架对分子结电荷传输特性的影响,本文设计并合成了3种以不同π共轭面积的苯、萘和蒽为分子骨架,以噻吩为锚定基团的分子(DT-B,DT-N,DT-A),并结合扫描隧道显微镜裂结技术(STM-BJ)及密度泛函理论(DFT),对不同π共轭面积的稠环芳烃分子结中的电荷传输过程进行了研究.结果表明,3种分子均存在高电导(GH)与低电导(GL)两种电导态,对应单分子结中Au-π与Au-S两种结合构型.对于GL态,π共轭面积的增大使得HOMO能级逐渐接近金费米能级,呈现出G_(DT-A)>G_(DT-N)>G_(DT-B)的电导趋势.对于GH态,电导值不会随π共轭面积的增大而发生明显改变,但稠环芳烃扭转角的增大会引起空间位阻的增强,使Au-π结合概率降低,导致Au-π与Au-S两种分子构型的比例发生了改变.

关键词：稠环芳烃扫描隧道显微镜裂结技术分子结结合构型

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纳米线调控固态电池离子输运与界面

储能科学与技术 2025年

作者：肖子信张泓徐林武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室

固态电解质是下一代固态锂电池的关键组成部分，因此开发高性能固态电解质成为发展高安全性和高能量密度锂电池最重要的一环。然而，固态电解质中存在的离子输运和电极-电解质界面问题严重阻碍了其发展。在聚合物基体中加入无机填料制... 详细信息

固态电解质是下一代固态锂电池的关键组成部分，因此开发高性能固态电解质成为发展高安全性和高能量密度锂电池最重要的一环。然而，固态电解质中存在的离子输运和电极-电解质界面问题严重阻碍了其发展。在聚合物基体中加入无机填料制备复合固态电解质被认为是当前最具前景的方案。纳米线具有纳米级直径、大比表面积和优异的长径比等特点，可保持载流子连续传输，因此被广泛应用于固态电解质中，以促进锂离子的输运和增强电极-电解质之间的界面接触和稳定性，从而提高固态电池的循环性能和安全性。本文全面总结了用于固态电解质的纳米线材料的研究进展，并从降低聚合物基体的玻璃化转变温度和结晶度、促进锂盐的解离，限制阴离子的运动、减弱锂离子与聚合物链段之间的相互作用、形成新的锂离子输运路径、增强电极-电解质界面接触、提高电极-电解质界面稳定性几个方面详细介绍了纳米线调控离子输运和电极-电解质界面的机制。最后，总结并展望了基于纳米线固态电池的现有挑战和未来发展前景。本综述旨在提供一个对纳米线调控固态电池离子输运与界面机制的全面认识，有望促进纳米线在固态电池中的发展。

关键词：固态锂电池纳米线复合固态电解质离子输运电极-电解质界面

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超分子纳米疫苗用于黑色素瘤免疫治疗

高等学校化学学报 2025年第1期46卷 263-274页

作者：崔彦琪封文洁刘轶吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

纳米疫苗是肿瘤免疫治疗的重要组成部分,主要通过激活机体免疫系统抑制并清除肿瘤;但是肿瘤组织普遍存在的免疫抑制微环境会大大降低纳米疫苗的治疗效果.因此,设计制备既可以逆转肿瘤组织免疫抑制微环境,又可以激活机体抗肿瘤免疫响应... 详细信息

纳米疫苗是肿瘤免疫治疗的重要组成部分,主要通过激活机体免疫系统抑制并清除肿瘤;但是肿瘤组织普遍存在的免疫抑制微环境会大大降低纳米疫苗的治疗效果.因此,设计制备既可以逆转肿瘤组织免疫抑制微环境,又可以激活机体抗肿瘤免疫响应的纳米疫苗,对肿瘤免疫治疗的发展具有重要意义.本文利用铁离子(Fe^(3+))和紫草素(Shik)之间的配位相互作用构筑了Fe/Shik超分子纳米结构,并通过负载鸡卵白蛋白(OVA,B16-OVA肿瘤抗原)和R837(TLR7激动剂,佐剂)制备了OVA/R837@Fe/Shik纳米疫苗.该纳米疫苗具有良好的胶体稳定性及抗肿瘤活性,可以在肿瘤微环境中特异性拆解并释放Fe^(2+),Shik,OVA和R837,通过诱导肿瘤细胞铁死亡和程序性坏死引发免疫原性细胞死亡并释放细胞裂解物,细胞裂解物协同OVA以及R837共同诱导树突细胞成熟,促进细胞毒性T淋巴细胞的激活与浸润以及巨噬细胞向M1表型极化,从而在逆转肿瘤组织免疫抑制微环境的同时激活机体的抗肿瘤免疫反应.

关键词：纳米疫苗铁死亡程序性坏死免疫疗法免疫原性细胞死亡

基于动态共价化学的弹性体可控降解与回收研究进展

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功能高分子学报 2025年第1期38卷 1-12页

作者：谢美昌刘悦洋向洪平章明秋广东工业大学材料与能源学院中山大学化学学院广东省高性能树脂基复合材料重点实验室聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室

弹性体材料因其独特的弹性和耐久性，在航空航天、汽车制造等领域中有着至关重要的作用。然而，弹性体材料在废弃后难以回收利用，造成了巨大的资源浪费和环境污染。动态共价化学通过其动态可逆性键赋予材料在不同环境下保持机械强度、... 详细信息

弹性体材料因其独特的弹性和耐久性，在航空航天、汽车制造等领域中有着至关重要的作用。然而，弹性体材料在废弃后难以回收利用，造成了巨大的资源浪费和环境污染。动态共价化学通过其动态可逆性键赋予材料在不同环境下保持机械强度、自我修复、再加工和回收利用的能力，从而在材料合成和性能调控上具有独特优势，能够在减轻环境压力的同时带来更高的经济效益。本文综述了动态共价键在弹性体材料降解回收中的研究现状，分析了不同动态键的断裂机理和降解性能，揭示了这些新型材料的特性和应用潜力。未来，基于动态共价化学的弹性体材料有望在环境保护和资源循环利用中发挥更大作用。

关键词：弹性体可控降解动态共价键动态交联网络回收利用

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在碳化物陶瓷中构筑金属原子层分相共生结构

无机材料学报 2025年第1期40卷 17-22页

作者：鲍伟超郭晓杰辛晓婷彭湃王新刚刘吉轩张国军许钫钫中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 东华大学功能材料研究中心纤维材料改性国家重点实验室上海201620 中国科学院大学材料科学与光电子功能中心北京100049

在保持结构陶瓷高硬度的同时提高其韧性和塑性,可以显著拓展其在极端环境中的应用前景,其中微结构设计是一项重要策略。本工作研究了在碳化物陶瓷中构筑金属单原子层分相共生结构的可行性。以过渡金属单质、石墨和少量Al为原材料,采用... 详细信息

在保持结构陶瓷高硬度的同时提高其韧性和塑性,可以显著拓展其在极端环境中的应用前景,其中微结构设计是一项重要策略。本工作研究了在碳化物陶瓷中构筑金属单原子层分相共生结构的可行性。以过渡金属单质、石墨和少量Al为原材料,采用放电等离子体烧结工艺在1900℃和30 MPa压力下制备不同组元数的过渡金属碳化物陶瓷,发现只有高熵(TiZrHfNbTa)C陶瓷形成了Al原子层分相共生结构。该结构不是长程序的单相化合物(如MAX相),而是一种无周期性的碳化物和金属单原子层交叉堆叠的复合物。通过纳米至原子尺度的球差校正透射电子显微镜和能谱表征,揭示了少量Al单原子层无周期性地嵌入高熵碳化物面心立方结构的{111}面。结合第一性原理计算,发现形成原子层分相共生结构的关键因素不是Al在不同碳化物晶格中的扩散差异,而是高熵带来的热力学稳定性、晶格畸变和迟滞扩散效应等。本研究有助于推动结构陶瓷中原子尺度微结构的设计和调控,从而获得硬度-强度-韧性综合力学性能优异的结构陶瓷。

关键词：结构陶瓷高熵碳化物陶瓷金属原子层分相共生结构