基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术

摘要：嗜盐微生物是在高盐、高 pH 环境中具备正常生长能力的极端微生物，是珍贵的科研素材和生产资源。相关研究通过对嗜盐菌合成生物学的改造和“下一代工业生物技术”的探索，实现了嗜盐工程菌在生物反应器中利用海水进行不灭菌连续发酵并产生类型多样、性能各异的聚羟基脂肪酸酯，且与其他高附加值化学品实现了联产。基于嗜盐菌的下一代工业生物技术，具备节能、节水、节时、低成本等特点，有着很好的市场竞争力和划时代的技术优势。基于极端微生物，特别是基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术的兴起和发展，能够提升生物制造产品的市场竞争力，促进环保的生物基工业产品替代石油基产品，同时也能为早日实现“碳达峰、碳中和”提供强有力的技术支持和保障。该文分析了基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术的特点，为合成生物学与下一代工业生物技术提供了新的视角和思路。

无机 2025年01月10日 1 点赞 0 评论 620 浏览

新型过渡金属氧氟化物非线性光学晶体研究进展

摘要：非线性光学晶体是固体激光器的核心器件，广泛应用于可控核聚变、量子通信、高精度光谱分析等前沿领域。最近研究表明，具有4d0和5d0电子构型的过渡金属阳离子Zr4+、Hf4+、Nb5+和Ta5+具有较低的电负性，与高电负性的氟阴离子形成的化学键中的离子键成分增加，有利于拓宽光学带隙，同时其多面体保持了较强的几何畸变，对增强晶体的非线性光学效应和双折射性能发挥关键作用。此类过渡金属氧氟化物的光学透过范围能达到紫外甚至更短的深紫外光谱区，可能是潜在的紫外非线性光学晶体候选材料。本文介绍了基于这些过渡金属的氧氟化物多面体设计合成新型无机紫外透明非线性光学晶体的最新进展，总结了11种最新报道的此类非线性光学晶体，详细介绍了其晶体结构、光学性质（吸收截止边、光学带隙、倍频和双折射等），以及过渡金属的氧氟化物多面体对这些光学性质的影响机制。

无机 2026年03月20日 1 点赞 0 评论 216 浏览

氧化-超滤耦合工艺：膜污染控制与新兴污染物降解的进展及挑战

摘要：超滤（ultrafiltration，UF） 技术作为保障饮用水和再生水质量的关键手段，已在水处理领域得到广泛应用。然而，膜污染问题的严重性以及新兴污染物（emerging pollutants，EPs） 去除效率的局限性仍然是UF技术面临的重大挑战。为突破这一瓶颈，氧化-UF耦合工艺被广泛应用于膜污染控制及EPs降解研究中。系统阐述了氧化-UF耦合工艺的作用机制，并全面综述了氧化/UF顺序组合工艺与氧化/UF一体化耦合体系在缓解膜污染和提升EPs去除效能方面的最新研究进展。最后，基于现有研究成果，提出了氧化-UF耦合工艺的发展趋势与未来研究方向，为其在实际水处理工程中的进一步应用提供理论依据与实践指导。

无机 2026年07月28日 1 点赞 0 评论 89 浏览

基于原位成像与图像分析技术的结晶过程智能监测

摘要： 结晶是物质分离与纯化的重要技术，目前主要采用离线分析的方法监测结晶过程参数，存在滞后性、消耗人力等弊端。基于过程分析技术（process analysis technology，PAT）的在线监测对于结晶生产工艺的优化与控制具有重要意义，可以充分提高生产效率与产品质量。原位成像技术能直观地反映结晶状态，图像分析算法提供的定量信息可用于研究结晶动力学等机理。虽然原位图像分析极具挑战性，但近些年以深度学习为代表的人工智能技术显著提升了预测精度。在简要介绍结晶领域各种常用PAT技术的基础上，重点综述了基于原位成像技术的相关研究进展，侧重于图像分析方法及其揭示的结晶行为与机理。最后，展望了原位成像技术对实现结晶过程智能监测的一些未来发展方向。

无机 2026年06月30日 1 点赞 0 评论 162 浏览

高熵稀土氧化物热障涂层材料弹性及热物性的第一性原理研究

摘要: 应用于高推重比航空发动机热端部件的连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料需采用热/环境障复合涂层(T/EBCs)进行防护。为了得到兼具低热导率、适配的热膨胀系数及良好的高温相稳定性的新型稀土氧化物热障涂层材料, 高熵化设计概念为其成分设计和性能调控提供了新思路和新契机。本研究针对复杂高熵陶瓷体系的结构建模和性能预测难题, 提出了一种基于特殊准随机结构(SQS)的新型高熵建模策略。该方法在保证计算精度的同时,实现了对复杂结构陶瓷性能的快速预测。随后, 结合第一性原理计算方法, 预测并比较了四种高熵稀土氧化物材料的晶体结构、弹性性质及热物理性质, 重点揭示了不同稀土成分及Hf 掺杂对材料低热导率性能的调控作用及原子尺度根源。本研究为航空发动机热端部件用T/EBCs 材料的理论模拟和选材设计提供了科学思路与基础数据。

无机 2026年09月16日 1 点赞 0 评论 22 浏览

硅酸盐生物陶瓷/玻璃促创面修复的研究进展:作用、机制和应用方式

摘要：大面积皮肤创伤是全球公共卫生最具挑战性的问题之一, 其修复与治疗给医疗保健系统造成了巨大的经济负担, 亟需开发能够促进创面皮肤组织再生的高效伤口敷料。近年来, 硅酸盐生物陶瓷/玻璃因具备促进血管再生、刺激细胞胶原蛋白沉积以及抗感染等多重优势, 在创面修复领域得到了广泛的关注与应用。本文简要概述了硅酸盐生物陶瓷/玻璃在皮肤再生过程中的作用机制, 介绍了硅酸盐生物陶瓷/玻璃材料和一些新技术的结合方法及其在创面修复领域的相关应用, 最后总结了硅酸盐生物陶瓷/玻璃的优势与局限性, 为硅酸盐生物陶瓷/玻璃材料在创面修复领域的临床应用提供参考。

无机 2026年05月21日 1 点赞 0 评论 192 浏览

钨酸盐纳米材料的制备及其在电致变色领域的研究进展

摘要： 电致变色是指在外加电场下，材料的光学性质（如透过率、反射率等） 发生稳定可逆变化的技术，电致变色智能窗在建筑节能领域具有广阔的应用前景，助力我国碳达峰、碳中和目标的实现。钨酸盐纳米材料是一种极具潜力的无机电致变色材料，具有材料来源广泛、合成工艺简单、种类丰富、结构可调等诸多优点。采用钨酸盐纳米材料制备的电致变色器件，光谱调制范围广、响应时间短、着色效率高、循环稳定性良好，在智能窗和建筑节能中的应用潜力巨大。综述了钨酸盐纳米材料的结构特点和制备方法，详细阐述了其在电致变色领域的国内外研究进展，并展望了其未来研究与发展前景。

无机 2026年07月01日 1 点赞 0 评论 130 浏览

基于机器学习方法设计开发无机玻璃材料研究进展

摘要：玻璃科学与工程领域对新型高性能玻璃的需求日益迫切，传统试错法及物理建模存在效率低、成本高或精度不足等问题。人工智能和机器学习为玻璃设计与开发提供了更加有效的新方法，通过数据集构建、模型训练与验证，可以高效预测玻璃成分、结构及性能。本文阐述了机器学习的基础原理、核心算法（含监督与无监督学习），总结了近年来机器学习在多类玻璃中的应用成果，重点综述了基于机器学习的成分-性能、成分-结构、成分-结构-性能建模与设计玻璃材料的研究进展。已有研究表明，机器学习能显著提升玻璃性能预测准确度与开发效率，但目前仍面临泛化能力不足、复杂结构拟合困难等挑战。未来，随着技术完善与多领域融合，机器学习将持续推动玻璃科学的创新发展，为新型玻璃研发提供更高效的技术支撑。

无机 2026年09月17日 1 点赞 0 评论 18 浏览

热管反应堆无机耐高温导热涂层的应用与研究现状

摘要：热管反应堆因具有结构紧凑、传热效率高和固有安全等特点而在深海、深地等极端环境核能应用中展现出重要潜力。为实现堆芯燃料与热管间的高效传热以及系统的长期稳定运行，需在热管与结构基体间引入无机耐高温导热涂层。围绕热管反应堆工程需求，综述了无机耐高温导热涂层的应用设计原则，系统概述了涂层的导热性能、高温稳定性、界面结合性能、热物性匹配性、辐照稳定性及化学相容性等关键性能要求；总结了典型材料体系，并重点介绍了硅基无机耐高温导热涂层材料的制备方法；概括了无机耐高温导热涂层的性能评价方法以及基于退化规律的寿命预测模型；最后，给出了未来无机耐高温导热涂层的发展方向。

无机 2026年08月20日 1 点赞 0 评论 88 浏览

全无机卤化物钙钛矿薄膜外延生长研究进展

摘要：全无机卤化物钙钛矿作为一种具有可调节带隙的半导体材料，其热稳定性和光稳定性优于有机-无机杂化钙钛矿，近年来已在太阳能电池、紫外-可见光探测器、发光二极管等领域引发广泛关注，有望成为推动高性能光电器件产业化的关键材料。外延生长技术通过构建晶格匹配的异质界面可生长高质量的晶体薄膜，结合应变工程可对薄膜材料光电性能精准调控，已成为半导体器件制造领域的核心技术路径。随着全无机卤化物钙钛矿材料向商业光电子器件领域的拓展，精准调控薄膜结晶质量、降低缺陷态密度及优化界面特性成为该领域的关键技术瓶颈问题。本综述阐述了卤化物钙钛矿的材料结构及外延生长的基本原理，按照制备方法和衬底晶格匹配程度，分类讨论了全无机卤化物钙钛矿薄膜的外延生长工作。最后，展望了钙钛矿外延的未来方向，希望通过原位生长监测、精确的界面结构表征和规模化制造，进一步提高全无机卤化物钙钛矿的器件性能和应用。

无机 2026年03月23日 1 点赞 0 评论 321 浏览