摘要: 无机非金属生物材料是生物材料的主要类型之一, 在组织修复、肿瘤治疗、药物递送等生物医药领域应用广泛, 为国民生命健康做出了重要贡献。我国无机非金属生物材料的研究日渐繁盛, 但其生产和应用仍处于攻坚克难阶段。为了实现我国无机非金属生物材料的高质量发展, 提高其为国民生命健康保驾护航的硬实力, 本文通过战略研究, 分析了我国无机非金属生物材料研究应用的热点和难点问题。基于目前的发展机遇与挑战, 提出了在材料的独特性能设计、材料生物学效应研究、材料介导的新原理和新机制探索、智能个性化定制、大数据筛选和人工智能设计、标准化评价和监管等方面系统发展无机非金属生物材料的建议, 以期为无机非金属生物医药产品的发展提供指导并积蓄科研和人才力量。

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：手性无机纳米材料因为具有优异的光物理特性及广泛的应用价值而备受关注。通过采用手性配体对无机纳米材料的表面进行修饰或将无机纳米材料与手性模板进行组装获得的手性结构，可以与光子强烈作用引起偏振态的改变，产生圆偏振光(circularly polarized light，CPL)。从产生机理来讲，CPL主要包括圆偏振荧光和圆偏振散射，在一些情况下这两个机理是共存的。本文总结了硫族半导体纳米材料、金属纳米团簇、钙钛矿、镧系配合物及其他复合纳米材料中CPL的研究进展。此外，还讨论了不同的手性无机纳米材料中CPL的主要来源。本综述得出的结论有望在分子水平上实现对CPL 活性材料的各向异性因子进行调控，促进其在量子计算、光学数据存储、信息加密、3D 显示器和光学传感等多个领域的发展。

摘要：无机纳米材料以其独特的纳米特性，在以肿瘤为代表的多种疾病的诊疗一体及综合治疗中具有越来越广泛的应用。本文重点关注该领域代表性的三类材料:超顺磁性氧化铁纳米粒、上转换纳米粒以及贵金属纳米粒，它们分别具有优异的磁学性能、光学性能及热性能，归纳总结了它们在体外检测、活体成像、药物输送以及靶向治疗等方面的应用及其优势与劣势，希望为发展生物相容性更好、诊疗效果更佳的无机纳米材料提供更好参考和建议，促进无机纳米材料的临床转化。

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：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：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。

摘要：氮化硅陶瓷作为一种高性能材料，其与金属的连接技术具有重大研究意义。钎焊因工序简单、对基体损伤小且对接头尺寸和形状的限制少而成为陶瓷／金属常用的连接方法，因此氮化硅陶瓷与金属钎焊技术是当下研究的热点。但由于两者的热膨胀系数存在显著差异，易导致接头产生较大的残余应力，因此优化钎焊方法以提高连接强度成为该领域亟待解决的关键问题。本文综述了近年来国内外氮化硅陶瓷与金属钎焊技术的研究进展，归纳总结了活性金属钎焊、复合钎料钎焊、添加中间层钎焊和超声辅助钎焊等方法的特点和研究现状，旨在为该领域的进一步研究提供参考。

摘要：精准调控化学反应转化是多相催化的终极目标. 沸石催化剂凭借其独特的择形选择性在化工生产中应用广泛,但要实现高效反应转化仍依赖对活性位结构的精确调控, 以抑制副反应的发生. 沸石的活性中心由分布在晶体学不等价T 位的铝(Al)原子构成, 因此, 调控Al 在局域(T 位)及区域(空间)层面的分布已成为该领域研究热点. 此综述以局域Al 分布调控为主线, 系统综述了调控策略(自下而上与自上而下)及相关先进表征技术. 在自下而上策略中, 以典型的沸石结构为例, 重点阐明了有机/无机结构导向剂调控Al 分布的机制, 结合理论计算揭示了范德华力、静电库仑作用及氢键对Al 分布定位的影响规律; 在自上而下策略中, 基于不同T 位点杂原子(或Al 原子)的稳定性差异, 实现了Al的选择性脱除与植入, 并评述了该策略的优势与局限. Al 分布结构的精准表征是评估Al 分布调控效果的关键. 此综述还总结了关于Al 分布表征的最新研究进展, 强调多技术联用可提供更可靠的结构信息. 最后, 基于各合成策略及表征手段的优势与挑战, 展望了人工智能与大数据驱动的高通量微通道沸石合成实现Al 分布精准调控, 通过多表征技术融合实现Al 分布的精确结构解析, 最终实现定向反应型高效沸石催化剂的理性设计.

摘要：在纳米尺度的金属颗粒中，不同元素的原子可呈现多种凝聚态形式：既可充分混合，形成均匀合金相；也可分离成不同的相，进而形成异质结构。这些不同的原子排列方式显著影响材料的电子耦合效应和催化性能。借助化学合成手段精准调控纳米颗粒内的原子凝聚态，有望优化其电子结构，为新型纳米催化剂的创制与新特性的发现提供契机。然而，湿化学合成在精准调控纳米颗粒原子凝聚态方面仍面临挑战。在合金纳米材料的合成中，金属盐间本征还原电势差造成显著的还原动力学差异，难以实现不同金属组分的均匀合金化及含量的精准调控。在异质结构合成中，受本征还原电势差影响，贵金属盐易与活泼金属纳米结构发生置换反应，限制了纳米晶定向生长的可控性。本文系统评述了近年来在克服上述合成限制方面的研究进展。通过引入活性氢（即氢原子或自由基）界面还原机制，有效缓解了金属间本征还原电势差对还原动力学的影响，显著提升了不同金属原子在纳米颗粒内的混合均匀性，实现了对各组分含量的独立精准调控。通过调控金属盐还原电势，成功抑制了其与活泼金属纳米结构间的置换反应，实现了一类以相对活泼的金属为核、贵金属为壳的新型核壳结构的可控合成。通过精准调控多组分金属纳米颗粒的原子凝聚态，实现了电子结构的有效调控，使其在催化反应中展现出显著的性能提升。