碳纳米管/石墨烯杂化纤维的制备、性能与应用进展

摘要：因其独特的几何结构与成键方式, 碳纳米管和石墨烯展现出优异的力学、电学、热学、光学等特性, 为纳米材料新结构、新现象、新效应和新应用的探索提供了理想的材料平台. 碳纳米管和石墨烯可以组装成一维宏观纤维材料, 具有轻质、高强、高导电、高导热等性能, 为新一代高性能纤维的发展提供了思路. 将碳纳米管和石墨烯通过湿法纺丝法、薄膜卷绕法、水热组装法和化学气相沉积法等方法制备成碳纳米管/石墨烯杂化纤维, 通过精细的结构调控实现了碳纳米管/石墨烯材料微观尺度优异性能向宏观纤维的有效传递, 赋予了纤维轻质高强的特性, 为其在能量转化与存储器件、传感与致动器件、智能织物等领域的应用奠定了基础. 本文首先介绍了碳纳米管/石墨烯杂化纤维的制备方法和基本性能, 然后总结了纤维的功能/智能应用, 最后对碳纳米管/石墨烯杂化纤维的未来发展和挑战进行了展望.

新材料 2025年12月08日 1 点赞 0 评论 91 浏览

压电催化技术在能源与环境领域中的研究进展

摘要：近年来，压电催化技术作为一种极具潜力的新兴催化技术，在降解有机污染物、裂解水产氢、生物抗菌等领域应用引起了人们广泛的关注。然而，压电催化技术在能源与环境等领域中的应用综述总结较少。因此，本文概述了压电催化技术的发展历程和压电催化机理，重点聚焦了压电催化技术在能源转化、环境治理以及生物医学等领域最新的研究进展。最后对压电催化技术应用进行了总结，并对其当前挑战、发展方向及未来前景进行了展望。

新材料 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 239 浏览

高温超导电缆应用场景与产业发展

摘要：高温超导电缆具有容量大、损耗低、自限流、环境友好等突出优点，是解决城市电网升级难题、实现高效率电力传输、赋能大容量电力应用的新兴解决方案，探讨相关产业发展兼具基础研究与工程应用价值。本文剖析了高温超导电缆的技术特点与应用要素，凝练了超级开关站、大电流专线、数据中心供电、基于新能源的电解铝与电解水制氢、集中型充电站、城市轨道交通、大容量直流电网等高温超导电缆的应用场景；从国际、国内两方面总结了高温超导电缆的研制及应用进展，尤其是全面梳理了我国的关键产品研制、关键技术研究、工程项目实施情况。进一步探讨了加强运维技术、攻克大型制冷机技术、降低工程整体造价、与传统电网设施的耦合、形成收益共享机制等高温超导电缆产业未来发展挑战，并针对性地提出了发展建议。相关内容可为高温超导电缆产业高质量发展研究提供参考。

新材料 2024年11月19日 1 点赞 0 评论 555 浏览

铱纳米酶的作用机理及应用研究进展

摘要：近年来贵金属纳米材料因其优异的催化性能引起了研究者们的广泛关注。 相比于其它金属纳米材料，铱纳米材料具有一个显著优势, 即在相同的制备条件下容易得到尺寸相对较小且稳定性好的纳米颗粒和团簇。通常而言，尺寸越小， 纳米材料的催化活性越高。研究发现，除了传统的催化活性，铱纳米材料还表现出优异的类酶催化性质。然而，目前人们对于铱纳米酶的应用和催化机理研究还处于初期阶段，铱纳米酶催化相关的综述文献尚未见报道。为此我们结合相关文献报道以及本课题组近年来的研究工作，系统地探讨了铱纳米酶催化活性调控的因素和催化反应机制，并对它的应用进行了总结。最后，我们对铱纳米酶的发展和应用面临的挑战进行了展望。本文旨在加深人们对铱纳米酶作用机理的认识, 并希望对从事其它纳米酶的研究者有所启发。

新材料 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 222 浏览

基于大科学装置的纳米材料与生物分子相互作用的分析

摘要：纳米材料与生物分子的相互作用直接影响着纳米材料的体内行为、状态与生物学效应, 建立和发展可靠的分析方法以表征两者的相互作用非常必要。本文围绕纳米材料与蛋白质、脂类等重要生物分子作用过程的科学问题如作用分子类型的鉴定与相对丰度的测量、作用方式与界面结构, 重点介绍基于同步辐射与散裂中子源等大科学装置的前沿分析方法在相关领域的应用, 概述了相关分析方法的优势与先进性, 为纳米生物效应研究、纳米医学应用的研究等提供了重要分析手段。最后, 展望了新一代光源助力于纳米材料与生物分子作用研究的前景。

新材料 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 204 浏览

二维纳米材料用于生物传感的研究

摘要：生物传感技术广泛地应用于疾病诊断、临床治疗、环境监测、食品安全等领域。由于二维纳米材料具有独特的物理和化学性质，使其在生物传感领域的应用研究快速发展。本文首先介绍了二维纳米材料的晶体结构和合成方法，然后总结了基于比色、荧光、液滴微流控和微流控纸基等方法与二维纳米材料结合，应用于生物传感的最新研究进展，最后对未来的发展做出了展望。

新材料 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 214 浏览

石墨烯产业20年发展回顾与战略建议

摘要：新质生产力代表了一种具有创新性、高科技含量和高附加值的生产力形态。新质生产力的核心在于科技创新，材料技术的突破为科技创新提供基础支撑和关键驱动力。石墨烯是目前人类发现最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料，被认为是21 世纪重大的科学发现之一，有望在中国发展新质生产力的战略中发挥重要作用。今年是石墨烯发现20 周年，本文简要回顾了石墨烯产业20 年的发展历程与产业特点，并提出了加快产业发展的战略建议。

新材料 2024年09月23日 1 点赞 0 评论 189 浏览

纳米材料应用于无酶电化学生物传感器的研究进展

摘要：无酶电化学生物传感器具有环境适用性强、稳定性高、材料简单易得、灵敏度高、检测限低等特点，近年来受到研究者广泛关注。纳米材料有类酶活性，表现出类似天然酶的酶促反应动力学和催化机理，且能够增强界面吸附性能，增加电催化活性，并促进电子转移动力学，从而广泛应用于无酶电化学生物传感器。本文探索了具有电催化活性的纳米材料及其修饰电极的制备方法，介绍了无酶电化学传感器在医疗诊断、食品检测、环境检测以及其他领域中的应用，讨论了开发基于纳米材料的电化学传感器的未来机遇和挑战。

新材料 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 242 浏览

层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展

摘要：广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机中的热障涂层具有低热导率和良好的耐温性能，能够降低涡轮叶片表面温度，使高温结构件能在高于其熔点的环境中长时间高效率的服役。热障涂层的性能和寿命受到陶瓷层材料与其结构的直接影响，采用可控原料粉末对陶瓷涂层进行微观结构调节的方法可以减少涂层中的应变-应力失配，具有操作灵活、效果显著、调控范围广等优势。针对传统热障涂层应变容限低，抗热震性能不足等问题，本团队开发了静电喷雾技术结合相分离原理（ESP）制备新型热喷涂微球粉末的造粒理论和实现方法，实现了对粉末形貌结构的精确构筑，可用于制备核壳、均质和层级孔等全体系喷涂微球粉末。与传统的喷涂粉末相比，其中层级孔微球粉末（由特殊的纳米-微米层级跨尺度孔构成）呈现耐烧结、低热导率、高比强度及95%以上的高温波段反射率特点。使用层级孔微球粉末喷涂的热障涂层由于层级孔特征结构的保留，展现出优异的力学性能和隔热性能，热循环寿命提升2倍以上，热导率下降50%以上，且在服役过程中体现出良好的抗烧结性能。ESP造粒技术为新型热障涂层材料从材料设计到工程应用提供了一种快速的涂层性能调控方法，现已成功应用于稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和稀土掺杂 YSZ高熵体系等新型热障涂层的制备之中，随着层级孔结构对材料力学、光学、热学的深入研究及其内部拓扑结构的精确控制，未来将会在航空航天、军事国防、荧光测温等领域获得更为广泛的应用。

新材料 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 241 浏览

液态金属填充型聚合物基导热材料的研究进展

摘要：集成电路技术的进步不断推动着芯片向高集成度和高性能的方向发展，随之而来的高密度热流带给芯片热管理的挑战也日益严峻。聚合物由于具有柔软的力学性能，且易于加工，十分适合作为电子产品中的导热材料。目前，聚合物的导热性能较低，向其中填充高导热填料，制备高导热的聚合物基复合材料是实现其工业化应用的主要手段。该文综述了近年来以液态金属为填料的聚合物基导热材料的研究现状及应用。液态金属在聚合物基体中的结构分布可分为非连续分布、单向连续分布及三维连续分布。针对不同液态金属分布结构的聚合物基复合材料，结合前人的研究工作，该文分别介绍了热界面材料传热机理，聚合物基液态金属的相关制备方法，所得复合材料的导热特性以及其面临的技术瓶颈。最后，对液态金属填充型聚合物基导热材料的未来研究方向进行了展望。

新材料 2025年01月14日 1 点赞 0 评论 234 浏览