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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

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
3D打印玻璃材料的研究现状及展望

3D打印玻璃材料的研究现状及展望

摘要: 玻璃作为一种非晶态材料，具有高光学透明度、高热稳定性、高化学稳定性、高熔点及低热膨胀系数等特点，广泛用于电子、信息、医疗等领域。随着人们对玻璃材料的结构形状、材料分布及功能属性要求越来越高，传统的玻璃材料成形加工方法( 浇筑法、吹制法、浮法等) 很难甚至无法满足上述需求。3D 打印技术颠覆了传统材料的成形工艺，其基于逐层累加的制造原理，理论上可实现任意复杂构件的数字化成形，具有无需模具、成形效率高等优点，受到玻璃材料成形制造领域学者的广泛关注。本文系统总结了玻璃材料构件的不同3D 打印工艺方法、原理及优缺点，介绍了3D 打印玻璃材料的应用现状，最后对玻璃材料3D 打印技术进行了展望。
无机 2024年10月29日
无机离子聚合及其对材料和生物医学的变革

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
无机非晶微纳米材料的可控合成、特性与应用

无机非晶微纳米材料的可控合成、特性与应用

摘要：在凝聚态物理与材料科学领域，非晶态物质的本质探究一直是国际前沿核心课题。北京航空航天大学郭林院士团队针对无机非晶微纳米材料开展了十余年系统性研究，建立了涵盖配位竞争、空间限域、原位转化、配体诱导的四大核心合成机制，成功实现零维至三维全维度非晶材料的精准可控制备。团队深入剖析非晶材料局域结构与电子态、功能特性的内在联系，攻克了稀土4f 电子调控、双电子储能、电催化固氮等多个领域的关键难题。团队基于天然牙釉质的仿生设计，研发出力学性能优于天然牙釉质的人造牙釉质材料并推进产业化。该研究为非晶材料基础理论创新提供了支撑，也为其在能源、催化、生物医学等领域的应用开辟了新路径。
无机 2026年08月27日
陶瓷材料粘结剂喷射3D打印进展、应用及挑战

陶瓷材料粘结剂喷射3D打印进展、应用及挑战

摘要：粘结剂喷射（Binder Jetting，BJ）是一种基于粘结剂固化的3D 打印成形技术，成形效率及成形精度都相对较高，可快速加工复杂结构。相比于陶瓷材料传统成形方式，BJ-3D 打印技术克服了复杂陶瓷构件制备困难，加工周期长、加工成本高等难题，在复杂异形陶瓷构件的净尺寸成形方面具有广阔应用前景。本文介绍了BJ-3D 打印成形工艺和成形原理，分析了BJ-3D 打印成形陶瓷材料与构件形性的影响因素，包括粉体及粘结剂的特性、打印参数、脱粉及致密化工艺等。进一步，对氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物陶瓷、陶瓷基复合材料等的BJ-3D 打印进展进行归纳，对BJ-3D 打印陶瓷材料在生物医疗、航空航天、核工业等领域的应用进行总结。最后，本文就BJ-3D 打印陶瓷材料的未来发展方向及挑战进行分析。本综述期待为陶瓷材料BJ-3D 打印研究与应用提供一定总结与参考。
无机 2026年08月19日
二维材料及其神经形态器件与系统：制备、机制与应用

二维材料及其神经形态器件与系统：制备、机制与应用

摘要：与基于冯·诺依曼架构的传统计算机系统不同，神经形态计算系统具有存算一体的特性，避免了存储与计算单元之间的大量数据交换，提高了计算效率并大幅降低了能耗。二维材料具有原子级厚度、表面无悬挂键和性能可调等优势，是神经形态器件关键材料的有力候选者。本文综述了近年来在二维材料及其神经形态器件与系统方面的研究进展，首先介绍了二维材料的基本特性与制备方法，然后讨论了二维神经形态器件的结构与工作机制，进一步展示了其在存算一体二维神经形态器件与系统、感存算一体智能电子器件与系统以及复杂环境神经形态器件等方面的应用，最后探讨了二维材料和器件应用于神经形态计算面临的机遇与挑战。
无机 2026年10月27日
无机金属盐混凝剂的研究与应用进展

无机金属盐混凝剂的研究与应用进展

摘要：混凝法因其操作简单、适用范围广及处理效率高而被广泛应用于污水处理领域。混凝剂的物理化学特性在水处理效果中起着至关重要的作用。在众多混凝剂中，无机金属盐混凝剂由于具有絮体沉降速度快、投加量少、成本低等优点而备受青睐。将无机金属盐混凝剂分为传统无机金属盐混凝剂、新型无机金属盐混凝剂及复合无机金属盐混凝剂，重点介绍其在污水处理中的混凝性能、指出其优势并分析污染物去除相关机理，旨在为无机金属盐混凝剂的应用提供理论支撑。未来的无机金属盐混凝剂应当向着绿色高效的方向进一步发展，推动更多金属元素的引入，并更加深入地探索对于新型污染物的去除效果。同时可利用人工智能进一步优化无机金属盐混凝剂制备工艺，并考察与其他水处理技术连用的效能。
无机 2026年08月13日
放电等离子体烧结制备玻璃与微晶玻璃研究进展

放电等离子体烧结制备玻璃与微晶玻璃研究进展

摘要：放电等离子体烧结（SPS）凭借快速升温、短时致密化和外压辅助等工艺优势，已成为低温制备玻璃与微晶玻璃的重要方法。本文综述了SPS在玻璃与微晶玻璃制备中的最新研究进展，重点梳理了纳米粉体、微米级玻璃粉、微米级微晶玻璃粉、分子筛及金属有机框架（MOFs）等不同原料在烧结行为与性能调控方面的差异与共性；进一步讨论了温度、压力与升温速率等工艺参数对结构形成和最终性能的影响，并展望了SPS在高性能玻璃与微晶玻璃制备中的潜在应用前景。
无机 2026年10月10日
钛酸钡基压电材料的压电催化研究进展

钛酸钡基压电材料的压电催化研究进展

摘要：随着社会经济的快速发展，能源短缺和环境污染等问题日益凸显，压电催化技术得以发展。钛酸钡(BaTiO3)因其优异的压电性能、较低的制备成本与良好的机械稳定性，被广泛应用于压电催化领域。当前，BaTiO3 基压电材料的应用研究主要集中在降解有机污染物、分解H2O 制H2、生产H2O2 以及医学应用等方面。随着研究的深入，BaTiO3 基压电材料在压电催化应用领域的研究也逐渐拓展到了CO2 还原、氮气(N2)固定、重金属离子去除等新兴领域。本文围绕BaTiO3 基压电材料，首先讨论其压电催化机理，然后介绍其能量来源。随后，将集中探讨BaTiO3 在压电催化领域的众多应用，系统回顾其在污染物降解(如有机染料和抗生素降解)、能源制备(如H2O2、H2 制备)、CO2 还原、固氮以及医学等多个领域的重要进展，深入分析BaTiO3 基压电催化剂在应用中面临的挑战，并探讨潜在的优化策略，以推动其在压电催化中的进一步发展和应用。
无机 2026年08月06日
高耐候长波红外增透保护薄膜研究进展

高耐候长波红外增透保护薄膜研究进展

摘要：高质量红外探测与传感系统在军事和社会生活中需求迫切。为改善长波红外光学窗口基材的光学与机械性能，提高长波红外系统的探测精度和环境耐候性，光学窗口表面增透保护薄膜的设计制备技术逐渐成为了红外技术领域的研究热点之一。本文基于近年来红外增透膜与增透保护膜的研究进展，概述了常用长波红外窗口镀膜基材和膜层材料特性，系统介绍了国内外针对长波范围的红外光学窗口表面增透保护薄膜的研究进展，归纳了膜层结构的设计方法及常用的制备手段，并展望了高质量长波红外增透保护薄膜设计制备领域的未来发展。
无机 2026年09月28日