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用于可穿戴热管理的智能纤维及织物

材料导报 2025年第1期39卷 1-11页

作者：张荣振柏浩浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310027

保持热舒适对维持人体正常生命活动至关重要。利用纤维和织物进行个人热管理不仅能提升热舒适度,还有助于降低建筑能耗。然而,传统的织物无法满足人类在不同环境下的热舒适需求,迫使研究人员开发新型可穿戴热管理材料。基于材料化学、... 详细信息

保持热舒适对维持人体正常生命活动至关重要。利用纤维和织物进行个人热管理不仅能提升热舒适度,还有助于降低建筑能耗。然而,传统的织物无法满足人类在不同环境下的热舒适需求,迫使研究人员开发新型可穿戴热管理材料。基于材料化学、物理和纳米技术,目前已经开发出许多具有优异热管理性能的纤维及织物。本文综述了体温调节的创新策略和可穿戴热管理材料的最新进展,重点介绍了各种先进的被动和主动热管理材料,旨在梳理热管理材料的工作机理,并为相关领域的研究人员提供全面的参考。首先介绍了人体体温调节的生理基础,随后详细探讨了被动和主动热管理纤维和织物的工作原理及在不同应用场景下的优缺点,最后从商业应用的角度对可穿戴热管理纤维及织物的未来前景和挑战进行了展望。

关键词：热舒适可穿戴智能纤维及织物被动热管理主动热管理

基于锌配合物的一氧化氮荧光探针的构建及其细胞成像

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 61-69页

作者：陈壹刘宗洪凤段兆龙张一鹏高妍李超刘洋高云辽宁科技大学化学工程学院鞍山114051

合成了一种基于锌配合物检测NO的荧光探针CMD-Zn^(2+).以萘并呋喃酰肼和久洛尼定醛为原料,经缩合反应制备了配体CMD,再将它与锌离子结合形成探针CMD-Zn^(2+),该探针可特异性识别NO.利用高分辨率质谱(HRMS)和核磁共振氢谱(1H NMR)对CMD... 详细信息

合成了一种基于锌配合物检测NO的荧光探针CMD-Zn^(2+).以萘并呋喃酰肼和久洛尼定醛为原料,经缩合反应制备了配体CMD,再将它与锌离子结合形成探针CMD-Zn^(2+),该探针可特异性识别NO.利用高分辨率质谱(HRMS)和核磁共振氢谱(1H NMR)对CMD的结构进行了表征,利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱考察了探针CMD-Zn^(2+)对NO的识别性能.实验结果表明,在其它竞争离子存在的情况下,探针CMD-Zn^(2+)可特异性快速识别NO,响应时间为30 s,识别NO的检出限为8.23×10^(‒9) mol/L.此外,探针CMD-Zn^(2+)被成功应用于细胞和活鼠的荧光成像研究.

关键词：荧光探针锌配合物一氧化氮细胞成像小鼠成像

Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器氧化降解水中罗丹明B

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 225-233页

作者：肖泽仪孟佳欣樊森清陈渝陈皎皎四川大学化学工程学院四川成都610065

基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S... 详细信息

基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器(CMR)。通过场发射电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法对催化膜进行了表征。结果显示,平均粒径为23 nm的Co_(3)S_(4)纳米颗粒被原位合成固载在PES膜孔中,负载量为15.9%,并沿膜厚度方向均匀分布。以活化PMS降解典型芳香族有机化合物罗丹明B(RhB)为例,研究了该催化膜的催化性能及反应机理。实验结果表明,浓度为20 mg/L的RhB溶液,在初始溶液pH为7、温度为25℃以及膜通量为0.80 mL/(min·cm^(-2))(对应于停留时间0.68 s)的条件下,Co_(3)S_(4)/PES催化膜具有90%以上的降解率,表观反应速率常数为97.83 min^(-1),转化频率达到了489.15 L/(min·g^(-1)),均高出Co_(3)S_(4)粉末传统悬浮间歇处理模式两个数量级,并且Co_(3)S_(4)/PES催化膜能够保持良好的稳定性。膜孔道的分散性有效防止了Co_(3)S_(4)纳米颗粒的聚集,过膜流动反应限域在微纳尺度的膜孔道内,强化了反应物与催化剂之间的质量传递与接触,加快了PMS的活化,从而实现了单线态氧(^(1)O_(2))的高效生成,并在RhB的快速降解中起主导作用。

关键词：催化膜反应器高级氧化罗丹明B 过硫酸氢钾流动反应 ZIF-67 Co_(3)S_(4)

烧结助剂对BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ电解质烧结行为及电导率的影响

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无机材料学报 2025年第1期40卷 84-90页

作者：张婧慧陆晓彤毛海雁田亚州张山林中山大学化学工程与技术学院珠海519082

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电... 详细信息

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电池的制备及应用。本研究旨在降低BZCY电解质的烧结温度,通过引入NiO、Fe_(2)O_(3)、ZnO与CuO等烧结助剂,探讨了烧结助剂对BZCY烧结行为的影响。结果表明,除Fe_(2)O_(3)外,其余氧化物均能有效促进BZCY烧结体的晶粒生长。其中,添加CuO对BZCY烧结过程的促进作用最显著。在BZCY中添加质量分数2%的CuO(BZCY-2%CuO)后,即使烧结温度降低至1250℃,烧结体仍能保持高于98%的相对密度。此外,在600℃的加湿H_(2)气氛下,BZCY-2%CuO的电导率高达2.7×10^(–2)S·cm^(–1),且在加湿H_(2)下的电导率相较于加湿空气高出近5倍。更为关键的是,BZCY-2%CuO电解质在电池工作条件下的电子导电性可以忽略不计,保持了优异的稳定性。

关键词：质子导体型固体氧化物燃料电池 BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ 电解质烧结助剂烧结行为电导率

不对称亚磺酰亚胺锂盐助力极端工况锂金属电池

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科学通报 2025年第4期70卷 457-459页

作者：陆洋刘凯清华大学化学工程系北京100084

近年来,我国低空经济发展迅速,以无人机为代表的各类低空飞行器层出不穷.飞行器或航天航空器在进行空中巡检、应急投送等任务时,其配备的电池需要能够进行高功率的快速充放电、并在低温高空环境下稳定运行.但是,现有的常规锂离子电池体... 详细信息

近年来,我国低空经济发展迅速,以无人机为代表的各类低空飞行器层出不穷.飞行器或航天航空器在进行空中巡检、应急投送等任务时,其配备的电池需要能够进行高功率的快速充放电、并在低温高空环境下稳定运行.但是,现有的常规锂离子电池体系在能量密度、功率密度、宽温性能等多方面无法满足这样特殊应用场景下的面向极端使用工况的性能需求.

关键词：锂离子电池能量密度应急投送巡检使用工况高空环境宽温低空飞行器

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二维α-磷酸锆液晶的相变及调控研究进展

液晶与显示 2025年第1期40卷 153-170页

作者：陈明风黄斌朱恺杰成正东浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

随着材料合成方法的发展,大批具有优异性能的二维材料(石墨烯、氮化硼、Mxene、黑磷等)出现,使二维材料胶体液晶及其自组装性能研究变得尤为重要。α-磷酸锆(ZrP)作为一种典型的层状材料,在机械增强、阻隔性能提升、阻燃、抗腐蚀、催化... 详细信息

随着材料合成方法的发展,大批具有优异性能的二维材料(石墨烯、氮化硼、Mxene、黑磷等)出现,使二维材料胶体液晶及其自组装性能研究变得尤为重要。α-磷酸锆(ZrP)作为一种典型的层状材料,在机械增强、阻隔性能提升、阻燃、抗腐蚀、催化、环境、能源和医学等领域都具有重要应用。由于α-磷酸锆晶体可通过各种化学方法剥离为单层纳米片,且具备可控合成、多分散性低、物化性质稳定等优点,被作为二维材料胶体液晶研究的物理模板进行了系统性的研究。本文详细讨论了α-ZrP的合成方法、剥离技术、自组装形成液晶及调控策略等。α-磷酸锆液晶相变的主要影响因素包括厚径比、多分散性、温度、离子浓度、电场、磁场、球形颗粒掺杂等,调控条件的改变使其展现出丰富的相行为和相结构。最后,展望了α-磷酸锆作为下一代功能材料的潜在应用前景,以及其液晶相变研究对二维材料胶体液晶和二维材料组装形成宏观材料的重要参考作用。

关键词： α-磷酸锆溶致液晶自组装二维材料

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一种钴（Ⅲ）配合物用于生物体内连二亚硫酸钠的磁共振/荧光双模态成像

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光学学报 2025年第03期 261-269页

作者：陈思阳黄泽骁王月孟庆涛张志强辽宁科技大学化学工程学院

以Co3+为磁共振单元，采用7-（二乙氨基）香豆素-3-甲酸作为荧光单元，设计开发了基于钴（Ⅲ）配合物的荧光/磁共振双模态分子探针H2。该探针将具有高灵敏度和高选择性的光学成像技术和组织穿透能力强、空间分辨率高的磁共振成像技术结... 详细信息

以Co3+为磁共振单元，采用7-（二乙氨基）香豆素-3-甲酸作为荧光单元，设计开发了基于钴（Ⅲ）配合物的荧光/磁共振双模态分子探针H2。该探针将具有高灵敏度和高选择性的光学成像技术和组织穿透能力强、空间分辨率高的磁共振成像技术结合，弥补了单一模态成像的缺点。连二亚硫酸钠（Na2S2O4）与钴离子进行氧化还原反应，使得抗磁性Co3+转变为顺磁性Co2+，进而实现了磁共振信号和荧光信号的同步激活。探针H2具有良好的稳定性，对Na2S2O4具有专一的识别能力，适用于生理条件的pH，检测限为23μmol/L。最后，通过磁共振/荧光双模态成像将探针H2成功应用于生物体内外源性Na2S2O4的检测。

关键词：生物成像双模态连二亚硫酸钠分子探针

X射线光电子能谱(XPS)在催化产氢研究中的应用

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中国无机分析化学 2025年第1期15卷 1-20页

作者：文瑜琼曹亚鹏温翀祝天琪高星星王爱玲许家胜王舰姚文清大连大学环境与化学工程学院化学系大连116622 清华大学化学系北京100084

催化产氢技术因其高效、清洁的特性而备受关注,其中,催化材料性能的探索与优化是提升氢能产率的关键。X射线光电子能谱技术(XPS)作为一种表面分析技术,能够通过测量光电子的能量分布来解析样品表面的化学信息,包括元素的种类、含量、化... 详细信息

催化产氢技术因其高效、清洁的特性而备受关注,其中,催化材料性能的探索与优化是提升氢能产率的关键。X射线光电子能谱技术(XPS)作为一种表面分析技术,能够通过测量光电子的能量分布来解析样品表面的化学信息,包括元素的种类、含量、化学状态及电子结构,为催化产氢研究提供了不可或缺的工具。通过对XPS原理、催化产氢几种常见类型及原理、XPS在几种常见催化产氢材料体系的应用进行归纳,表明XPS不仅能够揭示材料表面活性位点的电子结构与化学环境,还能深入理解催化机理和反应路径,指导材料的理性设计。最后,对XPS技术未来在催化产氢领域的发展进行了展望,随着XPS与其他多种手段的结合,有助于推动催化产氢领域向更深层次的机理探索和高性能材料的开发,这一研究方向不仅促进了催化科学的发展,也为氢能经济的实现提供了强有力的支撑。

关键词：催化产氢 X射线光电子能谱技术(XPS) 催化材料表面分析催化机理材料设计

不对称亚磺酰亚胺锂盐助力极端工况锂金属电池

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科学通报 2025年

作者：陆洋刘凯清华大学化学工程系

近年来,我国低空经济发展迅速,以无人机为代表的各类低空飞行器层出不穷.飞行器或航天航空器在进行空中巡检、应急投送等任务时,其配备的电池需要能够进行高功率的快速充放电、并在低温高空环境下稳定运行.但是,现有的常规锂离子电池体...

关键词：