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多孔金属材料的制备工艺研究进展及应用

多孔金属材料的制备工艺研究进展及应用

摘要：多孔金属作为新型轻质金属,具有传统金属不具备的优点，如比重小、比表面积大、散热能力强等，是一种兼具结构性和功能性的金属材料，已成为当今新型功能材料领域研究的热点。简述了多孔金属材料的制备方法及原理，包括烧结法、铸造法及其他方法；详细介绍了多孔金属材料在过滤分离领域、隔音降噪领域、催化剂载体及医用生物材料等诸多领域的发展状况及广泛应用；提出了以轧钢过程中产生的氧化铁皮为主要原料，以粉末冶金方法经过高温真空还原烧结得到多孔不锈钢的新技术，该技术将氧化铁皮的还原和金属颗粒的烧结整合为一步，在一定程度上简化制备工艺、缩短了制备时间，提高了生产效率；最后对多孔金属材料未来的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年05月07日
石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

摘要：石墨炔是一类由sp和sp2杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能，也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来，关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展，在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍，总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法，包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后，对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述；并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后，探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。
新材料 2024年05月08日
活性氧捕获材料的研究进展

活性氧捕获材料的研究进展

摘要：生命从呼吸中获得氧气, 氧气再进一步在线粒体中将糖类等氧化得到能量, 提供给生命过程使用. 然而在氧化过程中, 会生成高度活泼的活性氧. 当体内控制失衡的时候, 它的浓度会大大增加, 发生氧化应激, 对机体产生不可逆的破坏, 引起衰老、肿瘤、心血管以及神经性疾病等. 抵抗活性氧的核心物质是抗氧化物, 它的存在使氧化应激受到控制, 从而保护机体免遭伤害. 本文对国内外近年来在活性氧自由基捕获方面的研究进行系统的综述, 通过梳理, 提出研究的金字塔型三级结构. 设计抗氧化物大分子与无机纳米粒子复合的纳米杂化自由基捕获器可以一方面解决无机纳米粒子的毒性问题, 另一方面还可以赋予纳米粒子额外的功能. 期待这篇综述文章能为改性纳米粒子捕捉活性氧提供一些有益思路, 为功能高分子材料与杂化纳米技术在生物医学领域的探索提供借鉴.
新材料 2024年12月18日
机器学习在非晶材料中的应用

机器学习在非晶材料中的应用

摘要：作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究。玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题, 为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料, 对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究。 研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力, 即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的。另一方面, 由于非晶材料具有复杂且无序的结构, 传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质。机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机。 本文首先简单介绍了一些机器学习算法, 如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类。随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用, 包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测, 并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景, 包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展。
新材料 2024年05月07日
新型碳量子点的合成、主要性质及其在新材料中的应用

新型碳量子点的合成、主要性质及其在新材料中的应用

摘要：近年来，碳量子点（CQDs）作为一种新型的碳纳米材料，引起了人们广泛的关注。碳量子点除了具有独特而优异的光学性质外，还具有良好的水溶性、生物相容性、低毒性、成本低等优点。发现碳量子点以来，学者们开发了多种合成方法，例如模板法、微波法、水热法、磁控热法等，且因其优异的性质而被广泛应用于生物、环境、能源等相关材料领域。阐明了碳量子点的合成路线、主要性质及其在能源、电子及生物材料中的应用与前景。
新材料 2024年05月08日