摘要：我国每年镁渣排放量约800万t，受处理成本和技术等因素限制，多数镁渣被无序堆存或填埋，诸多学者对镁渣的资源化利用进行了探索。本文系统综述镁渣的理化特性、环境危害以及近年来资源化利用途径，重点探讨其在胶凝材料、水泥熟料以及固碳材料等领域的应用瓶颈与改进策略，为镁渣的综合利用提供理论支撑与技术参考。镁渣的主要成分为CaO和SiO2，矿物组成以β-C2S和γ-C2S为主，已在胶凝材料、陶瓷、固碳材料等领域得到尝试性利用。镁渣在胶凝材料和水泥熟料掺合剂方面的研究较多，用于胶凝材料时需配合其他工业固废协同使用，以提升活性、改善力学性能，也可通过物理或化学激发释放其潜在的胶凝材料活性；作为水泥熟料掺合剂时，要考虑其掺量的影响。镁渣在高附加值创新领域表现出良好的应用潜力：镁渣基固碳材料具备成本低、强度高、较为稳定等优势，可应用于道路基层和充填矿山等领域；镁渣蓄热陶瓷凭借高蓄热密度和优异的热稳定性，适用于太阳能热发电系统的储热介质；镁渣吸附剂可实现污染物的去除；镁渣可以代替传统贵金属用作催化剂，降低生产成本。目前镁渣的实际利用率仍然很低，在胶凝材料领域的主要问题是活性低、体积不稳定、激发技术成本高，仍需进行持续探索；未来，镁渣的综合利用可以在高附加值领域及矿山充填领域进行研究，拓宽其可利用范围。

摘要: 超高温陶瓷(Ultra-high Temperature Ceramic, UHTC)结构材料因其在1600℃以上氧化环境中表现出优异的抗氧化/烧蚀性能、高温强度保持率和抗热冲击性能, 成为航空航天、国防装备、能源动力等领域的重要候选材料。近年来, 围绕UHTC结构材料的成分调控、微观结构设计、先进制备工艺以及性能优化等方面, 基础研究和技术应用均取得了显著进展。以碳化物、硼化物、氮化物等为代表的UHTC 体系, 正面临着温度更高、环境更复杂的服役需求。为进一步推动极端环境用UHTC结构材料的发展, 本文系统综述了该领域的最新研究进展。首先,详细阐述了UHTC粉体的合成工艺; 其次, 深入探讨了超高温结构陶瓷的体系、致密化方法及结构调控策略; 继而重点分析了超高温陶瓷基复合材料(Ultra-high Temperature Ceramic Matrix Composites, UHTCMCs)、超高温陶瓷改性碳/碳复合材料(Ultra-high Temperature Ceramics Modified Carbon/Carbon Composites, UHTCs-C/C)以及UHTC 涂层的制备技术及其性能强化策略, 着重探讨了其在抗氧化/烧蚀领域的最新突破。同时, 本文还指出了极端环境下UHTC 结构材料在长期稳定性和可靠性方面面临的主要技术挑战, 并对其未来发展趋势进行了前瞻性展望。

摘要：电化学合成氨作为绿色可持续的合成氨技术路线近年来受到广泛关注。目前常用的氮源包括氮气、一氧化氮和硝酸根，高效催化剂的设计开发是该技术走向应用的关键。合金催化剂设计性强，可针对不同反应体系选择对应的活性金属，同时具有活性位点丰富、比表面积大、稳定性高的优势，适用于电化学合成氨这类复杂的反应体系。本文介绍了常用的合金催化剂制备方法，总结了不同电化学合成氨体系的反应机理以及相关合金催化剂开发进展，提出了合金催化剂活性中心设计策略以及合金材料存在的问题和解决方向，可为今后相关研究提供借鉴。

摘要：陶瓷作为典型的无机非金属材料，经成型与高温烧结后展现出高硬度、耐高温、耐腐蚀的优异特性，分属结构陶瓷的承载耐磨、热冲击抗性，与功能陶瓷的电、磁、光、热特殊物理性能，使其成为贯穿民用生活与尖端科技的核心基础材料。而陶瓷材料4D 打印技术，将3D 打印的数字化成形优势与材料的时空变形、性能及功能动态调控深度结合，完成了陶瓷制备从“静态形状”向“智能结构”的关键跨越，成为增材制造领域的前沿研究方向。目前陶瓷4D 打印相关成果的发表与引用量呈逐年增长趋势，该方向已成为材料领域研究重点，我国更是该领域的核心研究主阵地，技术发展处于世界领先水平。

摘要:基于神经在组织再生中的关键作用, 开发具有神经诱导活性的组织工程支架引起了研究者们的广泛关注。近年来, 无机生物材料因具有高度可控的化学组成、微/纳拓扑结构及优异的理化性能, 在调控神经细胞功能及神经化组织再生中得到广泛应用。本文首先介绍了常用于神经调控的无机生物材料, 主要包括生物陶瓷材料和电活性材料, 接着阐述了无机生物材料通过调控细胞行为、调节免疫微环境和构建电活性微环境等途径对神经细胞活性及生物学功能的增强作用, 重点阐述了无机生物材料在脊髓、周围神经、皮肤、骨骼肌、海绵体等组织神经化再生中的最新研究进展, 最后讨论了无机生物材料在调控神经细胞活性及神经化组织再生中存在的难题及未来发展前景。

摘要：复杂的非晶态结构和热力学亚稳态特征导致研究人员对玻璃材料结构-性能映射关系的理解仍面临挑战，因此，构效关系研究成为新型高性能玻璃研制的核心难题之一。定量结构-性质关系（QSPR）分析法通过建立数学模型将材料的微观结构与宏观性能相关联，为新型玻璃材料的研究提供了可以突破传统试错法局限的新途径。本文系统综述了QSPR分析法在玻璃材料领域中的最新研究进展：首先，梳理了从数据获取、描述符提取到模型构建的完整研究流程；其次，聚焦描述符体系的分类，阐述了自该方法首次提出后描述符体系在结构、能量和动力学机制方面的发展演化；随后，进一步总结了QSPR分析法在硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃及其他类型玻璃中成功预测力学、热学及化学稳定性等性能的案例，论证了其在实际材料设计中的有效性。最后分析了当前研究在描述符物理意义与数据质量方面面临的挑战，并展望了未来通过多尺度融合与多方法联用的改进策略，以推动QSPR分析法从解释工具向精准设计平台的转变。

摘要：多孔纤维作为一种新兴的纤维材料，因质轻、高孔隙率、高比表面积和低热导率等优点，在药物载体、过滤分离、热管理、吸附、传感器、储能等领域展现出广泛应用前景。系统梳理了近年来多孔纤维的主要制备方法，包括静电纺丝、溶液纺丝、熔融纺丝和发泡整理等，并概述了各方法的制备原理、研究进展和实际应用情况。此外，深入分析了多孔纤维制备面临的挑战，并对未来的潜在研究方向进行了展望，旨在为开发性能更优的多孔纤维提供参考。

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。

摘要：近年来, 人工智能与自动化技术的深度融合为化学研究范式的革新提供了全新路径. 本文系统构建了集理论计算、机器学习、自动化实验与云端基础设施于一体的智能化学实验室系统, 通过“数据生成-模型优化-实验验证”的理实迭代机制实现研究流程的动态闭环优化, 并创新性地引入大语言模型驱动的多智能体协作架构, 完成从自然语言指令解析到跨设备任务调度的全流程自主操作. 本文详细阐述了智能实验室的硬件集成方案、多模态数据融合策略及云端资源调度机制, 通过火星陨石催化剂开发、胶体纳米晶形貌调控及高熵催化剂筛选等典型案例验证了系统的全局优化能力, 最后对智能化学研究网络的基础设施建设与协同创新模式进行了前瞻性探讨.

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。