不同基质超疏水材料及其在油水分离中的应用
摘要：现有清理或回收泄漏石油的许多方法不仅经济成本高，还可能对环境造成二次污染。超疏水材料在油水分离方面显示出巨大的潜力，在处理溢油问题中得到广泛应用。介绍了超疏水材料的除油方法及制备方法，综述了以工业产品、天然无机材料、生物质材料和新兴材料为基质制备的超疏水材料在油水分离中的应用，分析了各自的特点与优点。提出了现有超疏水材料在油水分离领域存在的不足，并对未来的研究前景进行了展望。
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高速光子晶体面发射激光器研究进展
摘要： 光子晶体面发射激光器（PCSEL）利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光，具有其独特的优势，包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器（VCSEL），PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子，展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理，并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后，文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力，重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔，并提供了相关的研究方向和指导。
高强度耐低温离子水凝胶的制备及在摩擦纳米发电机中的应用
摘要：摩擦纳米发电机（TENG）作为一种新型可持续的能量收集设备，具有自供电、高输出、低成本、灵活性和轻量化等优点。然而，传统TENG的电极材料为金属薄膜、碳片和液态金属等，存在可拉伸性差、导电性差且在低温无法工作等缺点。文中将氯化锌（ZnCl2）、磺基甜菜碱（SBMA）、纳米纤维素（CNC）和柠檬酸（CA）引入聚丙烯酸（AA）基体中，制备了具有优异力学性能（拉伸强度2.16 MPa、断裂伸长率382%）、抗疲劳性、导电性能（9.3 mS/cm）、抗冻性能（-75 ℃）和保水性能的离子水凝胶材料。基于该离子水凝胶所制备的TENG具有良好的可拉伸性、抗冻性（-50℃）和稳定的输出电压（60 V），能够将人体运动产生的机械能转化为电能，并成功点亮了39 个LED 灯。因此该水凝胶基TENG在能量收集领域展示出巨大的发展潜力，具有广阔的应用前景。
能源存储与转化用微纳超结构碳：现状与建议
摘要:碳材料作为电极材料或关键组分在诸多能源存储与转化器件中发挥着不可或缺的作用。然而，传统碳材料存在的结构单一、富含缺陷和织构无序等问题严重制约了相关器件性能的提升，难以满足新能源和电动汽车产业的快速发展需求。针对上述问题，文章提出了微纳超结构碳的概念和设计思想，采用结构纳米化、复合化、有序化设计和功能导向组装，构建碳材料跨越“纳−微−宏”的多层次孔道、多尺度网络、多组分界面，获得具有“精准定制、层次有序、厚密联通、多相耦合”基本特征的微纳超结构碳。同时，文章全面综述了微纳超结构碳材料在能源存储与转换器件中应用的国内外最新研究进展，涵盖了锂/钠离子电池、超级电容器、固态电池、水系电池以及氢能转换技术等关键领域，并对未来储能用碳材料的发展方向和应用模式作出展望。
聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中的应用现状
摘要：水泥基材料中的气泡调控一直以来都是学科难题，通过多因素提高水泥基材料中气泡的稳定性和可控性，对提高水泥基材料的流变性能和耐久性能具有十分重要的意义。在众多影响因素中，气泡调控型聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中起到十分关键的作用。文中首先对新拌混凝土中气泡的形成和破灭过程进行了简单介绍，综述了影响气泡稳定性的主要因素，如引气型外加剂、减水剂及纳米颗粒等对气泡稳定性的影响，同时介绍了近年来引气型外加剂的合成研究进展。最后，讨论了水泥基材料中气泡对混凝土性能的重要意义。
海洋强国目标下我国海洋装备关键基础性技术发展战略研究
摘要：近年来，我国海洋装备应用技术发展迅速，但基础性技术仍显薄弱，加快攻关海洋装备关键基础性技术是推动海洋强国建设的重要基础。本文在分析我国海洋装备发展需求的基础上，总结了我国海洋装备关键基础性技术的内涵和凝练路径，从海洋运载装备、海洋资源开发装备、海洋科考装备三方面介绍了全球海洋装备的科技前沿和发展趋势，梳理了我国海洋装备技术的发展现状及存在的主要问题，筛选出对海洋装备产业发展影响较大的10 项关键基础性技术。面向海洋强国建设，提出了海洋装备关键基础性技术的发展目标、发展路线图和重点任务，并从提升海洋装备基础性技术研究定位和加强技术创新顶层设计、推进海洋装备基础性技术创新多维度协作体系建设、推动我国主导的海洋技术与装备走向国际等方面提出了保障措施。
基于蒽核深蓝光材料的合成及电致发光性能
摘要：以蒽作为三线态-三线态湮灭（TTA）型蓝光材料的基元，通过在蒽的9和10位分别引入弱给电子基团二苯并噻吩和弱吸电子基团苯氰，设计合成了两个给体-受体型深蓝光TTA 材料4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-4-基）蒽-9-基）苯腈（2）和4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-2-基）蒽-9-基）苯腈（3），并对它们的热稳定性、电化学性质、光物理性质及电致发光性质进行了系统表征。在纯膜状态下，两个化合物的光致发光峰分别位于445 nm和451 nm处，光致发光量子产率分别为40.2% 和57.9%。基于化合物2和3的非掺杂器件的电致发光峰分别位于448 nm和458 nm处，实现了深蓝光发射。两个器件获得了较好的发光效率，其最大电流效率分别为4.2 cd·A-1和6.9 cd·A-1，最大功率效率分别为2.3 lm·W-1 和3.6 lm·W-1，最大外量子效率分别为3.8%和5.6%。即使在1 000 cd·m−2亮度下，两个器件的外量子效率依然保持在3.7%和5.4%，表现出极低的效率滚降。
基于上转换纳米材料的免疫检测技术应用
摘要：免疫分析法具有简便、快速、准确等特点，广泛应用于医学、食品、环境等领域检测，将免疫分析方法与纳米材料相结合可以提高免疫分析的性能。与传统纳米材料相比，上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles，UCNPs）具有光稳定性好、发光寿命长和狭窄及可调整的发射带等优秀的光学性质，与免疫分析相结合可显著降低背景噪声，提高分析灵敏度。本文简要介绍了UCNPs的发光机制，对UCNPs的合成和表面修饰方法进行了总结，并详细论述荧光共振能量转移、内滤效应、磁分离技术、上转化连接免疫吸附技术和上转换免疫层析技术五种基于UCNPs的免疫检测技术，最后对该技术所面临的挑战和前景进行总结和展望，以期为UCNPs免疫检测技术的发展提供理论指导。
新型水煤气变换反应催化剂研究进展
摘要：水煤气变换反应是氢气提纯的重要过程，是燃料电池供氢系统的重要组成部分。综述了近年来水煤气变换反应催化剂的研究进展，包括催化反应机理、可选择的催化剂体系及提升催化反应性能策略等。反应机理主要包括联合机理、氧化还原机理及重整机理，其中联合机理主要包括甲酸盐和羧酸路径。催化剂体系主要包括贵金属催化剂及过渡金属催化剂。此外，通过掺杂助剂及优化金属-载体相互作用等手段可实现高效的水煤气变换反应催化剂的设计开发。
应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质
摘要：飞秒微爆多层光存储是一种新型光存储技术，它通过在介质内部记录多层数据，成倍地扩充了光盘容量极限，有望解决传统光盘容量过低的问题。但由于飞秒微爆多层光存储信息记录过程受到多种材料因素的共同影响，导致长期缺乏介质材料选择的理论依据。文中选择误码率作为光存储性能的关键指标，测试对比了不同光学树脂的光存储性能。采用相关系数量化了材料的力学性质、热性质、光学性质、介电常数和高分子链结构与光存储性能之间的依赖关系，从而揭示出光学树脂的高分子链结构才是影响光存储性能的决定性影响因素。基于此发现，在聚甲基丙烯酸甲酯材料中实现了60层高密度多层光存储信息读写测试，容量密度达到1600 Gbits/cm3。
