无机离子聚合及其对材料和生物医学的变革

摘要：无机物由于其不同于有机高分子的合成方式, 限制了其在诸多工程材料方面的应用. 通过借鉴高分子化学中的封端策略, 制备了系列类似高分子单体的无机离子寡聚体, 实现其可控的聚合与交联, 称为“无机离子聚合”.无机离子聚合实现了“像制备高分子一样制备无机物”, 发展出无机可塑制备新方法及有机-无机共聚物、仿生有机-无机复合结构材料和柔性矿物塑料等新型工程材料. 基于无机离子聚合及新型工程材料研发的基础, 进一步发展出生物硬组织的修复新方法, 包括牙釉质的再生、牙本质与骨的仿生再修复. 无机离子聚合与交联反应体系的提出实现了无机化学合成的基础理论突破, 衍生出新型工程材料以及生物医学研究体系的创新, 将为医工交叉领域的新突破提供助力.

无机 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 214 浏览

纳米碳酸钙———生产、改性和应用

摘要：碳酸钙原料来源丰富、易合成、稳定性高，具有良好的生物相容性和生物可降解性，而纳米粒径又赋予其表面效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应，使纳米碳酸钙成为目前生产和使用量最大的纳米材料。本文首先概述了纳米碳酸钙的生产状况，并将国内多家企业的纳米碳酸钙生产工艺与日本白石工业株式会社进行了对比分析；其次阐述了纳米碳酸钙表面改性的必要性，并详细论述了不同表面改性方法的改性原理和工艺，介绍了纳米碳酸钙在介质中的分散方法；最后综述了纳米碳酸钙在复合材料、建筑、化工、能源、生物医药等多领域中的研究与应用现状，以期为相关行业的发展提供参考和借鉴。

无机 2024年05月23日 1 点赞 0 评论 244 浏览

磷酸盐系列正极材料发展和产业化现状

摘要：磷酸盐系列材料是锂离子电池正极材料发展的一个重要分支。介绍了锂离子动力电池用磷酸盐系列材料的特性，综述了各类磷酸盐材料在现阶段的改性成果和实用化情况，并对各类材料的国内外产业化现状进行了介绍。

无机 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 172 浏览

泡沫混凝土无机保温材料的制备及其导热性能研究

摘 要：采用预制泡沫混合法制备了不同氧化石墨烯(GO)掺杂量(0,0.02%,0.04%和0.06%(质量分数))的泡沫混凝土,通过XRD、SEM、力学性能分析、TGA 和导热性能分析等,研究了GO 的掺杂量对泡沫混凝土性能的影响。结果表明,适量GO 的掺杂加速了水化反应的进行,改善了混凝土中孔的圆整度和封闭性,但并未生成新的水化产物。当GO 掺杂量为0.04%(质量分数)时,泡沫混凝土的气孔分布最为均一,直径分布区间为500~700μm。适量GO 的掺杂提高了泡沫混凝土的力学性能、热稳定性和保温性能。随着GO 掺杂量的增加,泡沫混凝土的抗压强度先增大后降低,质量损失先减小后增大,导热系数先降低后升高。当GO 掺杂量为0.04%(质量分数)时,泡沫混凝土抗压强度达到最大为2.98 MPa,在500和1000 ℃的质量损失最小,分别为15.8%和20.8%,导热系数最低为0.105W/(m·K)。综合分析可知,GO 的最佳掺杂量为0.04%(质量分数)。

无机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 103 浏览

人工光合固氮

摘要：氨(NH3)作为化肥的重要成分和潜在的清洁能源载体, 其可持续生产对于应对全球能源需求和环境问题意义重大. 传统的Haber-Bosch工艺在高温和高压条件下, 将氮气(N2)和氢气(H2)催化转化成NH3. 该工艺支撑了全球近半数人口的粮食生产, 但其存在的高能耗、高排放等问题无法满足可持续发展的要求. 生物固氮酶能够在温和条件下实现N2到NH3的高效转化,为绿色高效驱动N2还原提供了重要的参考. 在过去几十年中, 研究人员受天然酶活性中心的组成和结构特性的启发, 模拟制备了一系列新型均相分子催化剂和多相催化剂, 以实现高效人工固氮. 本文综述了近年来人工光合固氮领域的重要进展, 详细分析了N2还原过程中的热力学和动力学挑战及其催化机理, 并对人工光合固氮领域所面临的挑战与未来发展方向进行了讨论.

无机 2025年11月28日 1 点赞 0 评论 42 浏览

硬质合金刀具类金刚石涂层的摩擦磨损性能

摘 要：以等离子体化学气相沉积技术在硬质合金刀具表面制 备了类金刚石(DLC)涂层。研究了 DLC 涂层刀具和无涂层刀具 的硬度，不同载荷、不同转速下两种刀具的摩擦磨损性能，以 及在水润滑和油润滑条件下 DLC 涂层刀具的滑动摩擦行为。

无机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 120 浏览

无机纳米颗粒及界面层协同改善倍增型近红外有机光电探测器性能

摘要：近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势，在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器，因其具有更高的外量子效率（EQE>100%）和灵敏度而备受关注。该类器件利用电极附近被载流子陷阱捕获的一种载流子能辅助另一种极性相反的载流子从外电路隧穿注入到活性层中，实现光电倍增，但陷阱的数量在一定程度上会影响器件性能的进一步提升。本文通过在活性层中掺入无机ZnO 纳米颗粒来增加电子陷阱数量，使得器件在反向偏压保持暗电流密度的前提下，亮电流密度得到提高。通过优化，发现当ZnO纳米颗粒掺杂比例为5%时性能最优，在850 nm LED照射、−15V偏压下，与未掺杂ZnO纳米颗粒器件相比，亮电流密度提升了7.4倍。在此基础上，本文协同Al2O3界面修饰层，进一步改善器件性能。结果表明，Al2O3界面修饰层的插入可改善器件的阳极界面接触特性，使得器件在正向和反向偏压下都能够实现光响应。Al2O3修饰后的器件在15 V偏压、全光谱范围内，EQE最高可达105%，R最高达104A/W。本工作为高灵敏度有机光电探测器的发展提供了新的思路和方法。

无机 2025年02月07日 1 点赞 0 评论 286 浏览

无机纳米与多孔材料合成中的凝聚态化学

摘要：所谓凝聚态，一般意义上是指液态和固态，而凝聚态化学，即是在固相和液相中的各种化学过程。在无机材料，特别是无机纳米与多孔材料的合成制备中，凝聚态化学过程贯穿其中，几乎无处不在。在固相材料合成过程中，通过液相中的各种化学反应以获得目标固体材料的所需组分和物相，也许就是无机材料合成中一个最基本的凝聚态化学问题; 而多孔如微孔或介孔材料合成中，更涉及伴随组分和物相形成过程中的孔结构形成与调控; 进一步，在制备面向实际应用如催化剂和药物载体时，则在以上的各项要求之外，还必须考虑材料的表面活性位、缺陷等关键因素，以及颗粒尺寸、分散性和形貌等几何和物理特性。本文以无机氧化物为对象，讨论了无机材料在凝聚态化学合成过程中的几个侧面，包括纳米颗粒和粉体的化学合成方法，多孔材料的合成和多孔复相结构的合成调控，以及多级孔结构沸石的合成制备与催化性能，以期能加深对材料合成中凝聚态化学过程的认识，并期待以凝聚态化学为指导，进一步推动无机材料特别是纳米多孔材料合成的发展。

无机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 143 浏览

硅纳米晶的固相合成与表面化学研究进展

摘要:硅纳米晶凭借其丰富的自然储量、卓越的稳定性、可调控的化学和物理性质, 以及良好的生物相容性,在半导体工业、光电能源转换和生物医药等多个领域占据了难以替代的重要地位. 通过可控合成方法来制备具有特殊功能的硅纳米晶及其衍生结构并对材料进行功能化后处理是推动硅基材料在科学理解和应用中取得突破的关键途径. 本文基于本课题组最新的研究成果, 对硅纳米晶材料的合成、表面化学及应用等方面的技术发展进行了系统梳理. 我们基于材料的组分和配体修饰, 阐明了相关硅材料化学中的构效关系和共性科学问题, 并展示了硅纳米晶在发光器件、低碳技术及生物医药等领域的应用表现. 最后, 结合自身研究结果的分析, 从材料的物理与化学机制、共性规律与普适原理等科学逻辑出发, 提出了本领域目前面临的一些挑战, 并对未来的研究方向进行了展望.

无机 2025年09月05日 1 点赞 0 评论 142 浏览

碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

摘要：通过等离子体氧化、热氧化、电化学氧化在碳化硅基材上获得软质氧化层，利用软磨粒抛光实现氧化物的快速去除，有利于提高材料去除效率、提升加工表面质量。研究发现，通过等离子体氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．６２６ｎｍ和０．４８０ｎｍ；通过热氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．９２ｎｍ和０．７２６ｎｍ；在电化学氧化中，基于Ｄｅａｌ－Ｇｒｏｖｅ模型计算得到的氧化速度为５．３ｎｍ／ｓ，电化学氧化辅助抛光后的表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别是４．４２８ｎｍ和３．４５３ｎｍ。氧化辅助抛光有助于烧结碳化硅加工工艺水平的提升，促进碳化硅零件在光学、陶瓷等领域的应用。

无机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 180 浏览