硫化铋基纳米材料在癌症诊断和治疗中的应用

摘要:癌症仍然是目前威胁人类生命和健康的主要疾病. 随着纳米技术的发展, 集成不同诊断和治疗功能的多功能纳米材料已成为纳米研究中最活跃的领域. 其中, Bi2S3基纳米材料由于其特殊的物理化学特性及生物相容性等,在生物医学领域引起了极大的关注。本文系统地总结了Bi2S3基纳米材料的形貌调控及缺陷调控策略, 概述了Bi2S3基纳米材料最近在癌症诊断和治疗方面的研究进展.。关键词:Bi2S3, 制备, 成像, 诊断, 治疗, 多功能化

电离辐射诱导金属有机框架的合成和功能化研究进展

摘要:金属有机框架(MOFs)主要由水热/溶剂热法合成,其反应过程涉及高温、高压、长时间和高能耗。尽管传统水热/溶剂热合成的MOFs具有高结晶性,但其内部的孔结构单一,且具有有限的或缺乏特异性的功能结构,极大限制其本征性能的提升和应用领域的拓展。因此,高效绿色合成具有高性能的功能MOFs仍具有挑战性。电离辐射技术凭借其独特的活化机制与刻蚀效应,在晶态多孔材料的高效合成和功能化方面展现出重要作用。本文概述了近年来基于电离辐射技术的MOFs合成与功能化的研究进展,重点涵盖伽马射线与电子束辅助的原位合成策略,包括富缺陷MOFs及其异质结构的构建;同时介绍基于伽马射线与电子束的后辐射改性方法,用于制备功能化MOFs并探讨其应用。

脑机接口研究态势分析

摘要:[目的/意义]脑机接口(brain-computer interface, BCI)作为实现脑信号与外部设备直接交互的前沿技术,近年来在神经康复、辅助控制及智能交互等领域取得快速发展。分析BCI国际发展态势可为我国BCI科学研究和科技布局提供参考。[方法/过程]基于Web of Science 核心合集数据库,检索了2016—2025 年的11237篇BCI相关论文,采用科学计量、网络可视化和BERTopic主题模型等分析方法,对BCI领域的研究产出、学科结构、国际合作、科研机构及研究热点进行了系统分析。[结果/结论]全球BCI研究呈现多学科融合趋势,工程学、计算机科学与神经科学为核心学科;中国在发文量和高被引论文数量上均位居全球首位,并与美国、英国等主要科研大国保持紧密合作;科研机构集中在少数高校和研究所,呈现显著集聚效应。在研究主题方面,当前研究热点主要集中在脑电图运动想象分类、中风后运动功能与脑重塑、神经电极与信号记录技术、功能性近红外光谱技术,以及想象语音解码等领域,这些方向共同涵盖了BCI技术的硬件层、算法层及应用层3个关键层次。综合上述分析,本研究系统揭示了BCI领域的发展脉络与前沿热点,以期为未来研究、技术应用及产业化探索提供参考。

仿生热管理材料研究进展

摘要:热管理材料在人体热舒适、建筑节能及电子器件散热等领域具有重要作用,但传统材料在环境适应性与多功能协同调控方面仍存在不足。自然界的生物通过长期进化形成了高效且多样的热管理机制,为新型热管理材料设计提供了重要启示。首先,从光学调控、传导调控与相变调控3 个方面归纳生物体系中的热管理机制;在此基础上,系统介绍了近年来仿生热管理材料的进展,包括通过光谱选择性调控实现辐射制冷、红外伪装和光热转换,通过结构调控实现高效隔热与各向异性导热路径构筑,以及基于界面蒸发、液体输运和相变储能实现的高效相变热管理。当前,仿生热管理材料仍面临制备工艺复杂、规模化难度大、长期稳定性不足及多功能协同优化困难等问题。未来,应加强多机制耦合设计、跨尺度结构精准构筑及工程化应用导向研究,推动仿生热管理材料向高性能与实际应用发展。

激光制备纳米材料及在新能源催化领域应用

摘要:【目的】探讨激光与物质相互作用机制,优化激光合成纳米材料策略。【 研究现状】综述激光制备纳米材料方法、原理及其在新能源领域的应用;凝练激光固相合成原理,总结激光合成碳材料、碳化物、氧化物、合金及高熵合金等的研究现状,研究激光合成技术在光热催化和电催化领域的技术优势和应用潜力。 【结论与展望】激光合成作为新兴技术,通过优化激光合成策略,可提高纳米材料结构可控性,提升纳米材料的性能。

生物药制造先进分离介质与集成装备

摘要:生物药体系种类多且组成复杂、目标物含量低且结构多变,分离纯化是生物药制造的核心步骤和关键组成。首先阐述了生物药分离纯化领域的主要方法和现阶段面临的挑战。其次,论述了已上市分离介质和装备种类有限且国产化程度低,难以满足生物药高效制造等问题,介绍了新一代生物分离介质和高效生物分离装备取得的重点进展,包括粒径均一介质、超大孔介质、高载量介质、表面性质可控介质、混合模式介质、亲和介质和多孔膜介质等,还有连续流层析、抗污染膜组件、反应与分离耦合系统和分离与检测耦合系统等,以及相关质量标准的建立情况。最后,针对先进分离介质与集成装备的未来发展提出建议,即拓展分离机制,形成创新材料和装备集群,加强高效分离介质和装备与重大、前沿生物药之间的多重协同作用,重点攻克核心技术难点和产业链发展阻碍,从而确保实现生物药制造国产化、绿色化和智能化。

三维碳基集流体在高比能钠金属电池中的应用与展望

摘要:钠金属电池因其理论比容量高(1076 mA•h•g-1)和钠资源储量丰富, 被认为是下一代高能量密度电池的理想选择之一. 然而, 钠金属负极在循环过程中易形成枝晶, 引发短路问题, 导致电池循环寿命短和库仑效率低, 甚至存在安全隐患. 作为电池关键结构材料, 集流体的形貌结构设计可调控钠金属的沉积/剥离行为, 从而抑制枝晶生长. 其中, 三维碳集流体凭借其稳定的机械支撑、高比表面积和优化的离子传输路径, 能有效抑制枝晶形成, 显著提升电池的循环稳定性和电化学性能, 成为最具潜力的集流体材料之一. 系统综述了近年来碳集流体的制备工艺, 重点分析了三维碳基集流体的性能优化策略, 如原子掺杂提高亲钠特性、功能化改性三维碳材料电子结构、有机/无机复合策略提高界面稳定性以及孔径结构调节三维碳基集流体表面反应等方法, 并探讨了碳基材料的应用优势与研究进展. 最后, 对三维集流体在钠金属电池中的未来发展方向进行了展望.

WO3基电致变色智能窗中电解质的研究进展

摘要:作为三氧化钨(WO3)基电致变色智能窗的重要组成部分,电解质层在阻隔电极直接接触和促进离子传导方面发挥着不可替代的作用。然而,电解质对智能窗电致变色性能的影响机制尚未完全阐明,严重制约了高性能电致变色智能窗的开发。本文系统分析了不同电解质类型及其各组分对智能窗电致变色性能的影响,从电解质-电极界面反应动力学角度分析性能衰退机制,并重点阐明了材料溶解和“离子捕获”效应的微观过程。基于这些理论认识,本文进一步总结归纳了电解液添加剂、“盐包水”体系和离子液体等电解液改性策略的性能提升机制,为研制下一代高性能WO3 基电致变色智能窗指明了创新方向。

量子点阵列几何构型对电子跃迁输运的调控

摘要:硅基纳米结构中杂质原子量子点阵列因其在量子计算、量子模拟等领域的巨大应用潜力而备受关注. 基于线形、环形和网状等不同几何结构排列的量子点阵列因拓扑特性的差异以及长程库仑相互作用的影响, 展现出各异的电子输运特性. 同时, 通过调控电子隧穿和波函数相位相干性, 可以深刻影响电子的跃迁输运行为. 本文致力于构建硅基纳米结构中杂质原子量子点阵列的通用Fermi-Hubbard 模型, 探讨量子点分布的几何构型对电子的跃迁输运行为的调控机制. 特别以环形量子点阵列为例, 深入分析了不同几何结构和电子跃迁模式下的电子添加能谱与电导特性, 揭示了在位电子库仑排斥能、位间电子库仑排斥能、电子-离子实长程库仑吸引能与量子点耦合对电子跃迁行为的影响, 为理解量子点阵列几何分布对跳跃电子输运特性的调控机制提供了基本理论框架.