高效吸油石墨烯气凝胶的制备及其吸附性能

摘要：石油泄露对环境的破坏严重威胁了地球的生态系统，轻质多孔的石墨烯气凝胶（GA）在回收石油方面有着广阔的应用前景，提高GA 的吸油效率是一项颇具挑战的工作。本工作通过水热法结合乙二胺化学还原制备了GA 材料，并采用内部原位生长碳纳米管的策略来进行结构优化，最后利用十八胺表面修饰进一步提升材料的吸油性能。对得到的GA材料的制备工艺、化学成分、微观形貌、物相构成、吸油特性等进行研究。结果显示：氧化石墨烯的浓度和乙二胺的用量对GA 的成型性有显著影响，经过结构优化和表面修饰的GA 吸油性能得到明显提升，制备的改性三维石墨烯具有良好的吸油能力，吸附量可达98.2 g·g-1，吸附通量为9.98×104 L·m-2·h-1。本工作的研究成果将对今后开发高性能三维石墨烯吸油材料具有良好的技术参考。

新材料 2026年07月27日 1 点赞 0 评论 122 浏览

智能电磁屏蔽材料的制备及应用

摘要：电磁屏蔽材料可以保护人体免受电磁波危害，保证电子设备正常工作。传统电磁屏蔽材料的电磁屏蔽性能受到其固定的结构、尺寸限制，难以根据外部环境变化进行动态调控，开发智能电磁屏蔽材料是解决这一问题的手段之一。智能电磁屏蔽材料可以对外界不同的刺激进行响应，从而改变自身屏蔽性能，进而更好地适应不同的使用环境。本文针对智能电磁屏蔽材料的研究工作进行综述，首先简要阐述了智能电磁屏蔽机制，包括应力响应机制、温度响应机制、湿度响应机制、化学刺激响应机制和其他响应机制（电响应机制、交叉角响应机制），其次总结分析了不同智能电磁屏蔽材料的制备方法和应用性能，最后就智能电磁屏蔽材料在响应时间、响应灵敏度、响应机制和屏蔽效能等方面的发展进行了展望。

新材料 2026年09月15日 1 点赞 0 评论 68 浏览

高熵陶瓷薄膜晶体结构、制备及其功能特性研究进展

摘要：高熵陶瓷薄膜是在高熵合金薄膜中掺入C、N、O等非金属元素形成的碳化物、氮化物、氧化物等性能更优异的薄膜材料。由于高熵陶瓷薄膜具有组分可调节空间大、熵效应独特及材料性能可调控等优点，因此高熵陶瓷薄膜无论是作为结构材料还是功能材料，都有望成为综合多种优异性能的薄膜材料。首先介绍了含有C、N、O等不同非金属元素的高熵陶瓷薄膜的晶体结构，并研究了改变晶体结构的影响因素。除了掺入薄膜中的C、N、O等非金属元素含量会对薄膜的晶体结构产生显著影响外，制备工艺中的工艺参数也会对高熵陶瓷薄膜的晶体结构产生影响。例如，随着基底温度的升高，高熵氮化物薄膜会由非晶结构转变为简单的FCC 固溶体结构。另外，基底偏压虽不能直接影响高熵陶瓷薄膜的晶体结构，但对薄膜的择优取向有着显著影响。综述了制备高熵陶瓷薄膜常用的技术，包括磁控溅射技术、脉冲激光沉积技术、真空电弧沉积等。综述了目前国内外研究者对高熵陶瓷薄膜的功能特性的研究进展，包括抗辐照性、扩散阻挡性、电催化性、磁学性、生物相容性等。最后总结了高熵陶瓷薄膜的应用，并指出了目前研究的不足，以及高熵陶瓷薄膜未来的研究方向。

新材料 2024年07月04日 1 点赞 0 评论 359 浏览

机器学习在材料识别中的应用

摘要：科学技术的飞速迭代推动着材料科学向高精度、高效率方向迈进，传统材料识别方法日益显现其局限性。这类依赖人工经验的传统检测方式不仅耗时费力、主观性强，还难以应对微观结构复杂、多组分混合的新型材料，更无法满足大规模工业检测的即时性需求。在此背景下，机器学习凭借其强大的数据处理与特征提取能力脱颖而出，成为材料识别领域的核心发展方向，正深刻变革材料研发与应用的流程，广泛应用于具体材料的识别、性能和缺陷的预测以及新材料的发现。然而，机器学习也面临诸多的问题和挑战：在数据层面，高质量标注数据稀缺且获取成本高，不同实验条件导致的数据异质性进一步加剧了模型训练难度；在性能层面，复杂深度学习模型的推理速度难以满足工业现场的即时检测需求，而传统模型在高维数据处理中易出现精度瓶颈；在解释性层面，多数模型的“黑盒特性”与材料科学对机理分析的需求存在矛盾，限制了其在关键领域的深度应用；此外，模型泛化能力不足、极端环境下的适应性差等问题也亟待解决。本文系统阐述了机器学习的分类、部分的应用场景以及研究进展，对比了各种机器学习方法的优势与缺点，分析了机器学习现在面临的一些问题和挑战，并展望了未来一段时间可能的发展方向和研究热点。

新材料 2026年08月18日 1 点赞 0 评论 103 浏览

人工智能在合成生物学的应用

摘要：生命系统极其复杂，难以精确描述和预测，这给高效设计合成生物系统提出了挑战，故在合成生物系统构建中往往须进行海量工程试错和优化。近年来，人工智能技术快速发展，其基于海量数据的持续学习能力和在未知空间的智能探索能力有效契合了当前合成生物学工程化试错平台的需求，在复杂生物特征的挖掘与生命系统的设计方面具备巨大潜力。该文回顾并总结人工智能在合成元件工程、线路工程、代谢工程及基因组工程领域的研究进展，并分析和讨论人工智能与合成生物学交叉研究在数据标准化、平台智能化、实验自动化、预测精准化方面存在的一系列挑战。人工智能和合成生物学的融合有望给“设计—构建—测试—学习”闭环的全流程带来变革，而孕育“类合成生物学家”也将反过来引起人工智能技术的飞跃。

新材料 2025年01月10日 1 点赞 0 评论 1058 浏览

多元成分的融合：软磁高炳合金的结构调控与磁特性研究

摘要：软磁材料是实现电子元器件上游配套关键产业技术突破的重要能源材料之一。高性能软磁材料的开发和研究对于节能、降耗和中国制造2025”实施等具有重要意义。高摘合金由于Fe、Co和Ni等磁性元素掺杂具有大的磁特性调节范围，因此高摘合金有望成为性能优异的软磁材料。着重综述了影响高摘合金磁性能的关键因素，强调了高软磁合金磁特性对化学成分、制备工艺参数和相结构非常敏感，同时明确了热处理是改善高熵合金微观组织，优化其磁性能的主要手段。此外，基于理论模拟方法从原子尺度阐释了影响高熵软磁合金磁特性的内在机制，进一步厘清了高摘软磁合金磁性与磁畴间的依赖关系。最后凝练了目前部分高摘软磁合金发展存在的科学问题，并简要概括了未来高熵软磁合金发展需要关注的方向。

新材料 2025年03月11日 1 点赞 0 评论 259 浏览

电子材料新奇物性研究中的关键科学问题

摘要：基于国家自然科学基金委员会第298期“双清论坛”，本文介绍了5d电子相关材料的新奇物性以及相关材料体系的研究意义，从理论、制备、表征、器件四个主要方向回顾了这一研究领域的研究现状以及面临的主要挑战，并进一步提出了亟需关注和解决的重要基础科学问题和重点研究方向。

新材料 2024年07月04日 1 点赞 0 评论 454 浏览

基于石墨烯的斜入射稳定超宽带吸波器

摘要：提出一种基于石墨烯-金属混合油墨的极化不敏感超材料吸波器，其在大角度入射下具有稳定的超宽带吸收性能。与传统吸波器的角稳定特性不同，所提吸波器的吸波性能随着入射角的增大得到改善。首先，采用中心对称的多层频率选择结构，获得了宽带吸收响应和极化不敏感特性；其次，设计了斜入射下结构最佳的阻抗匹配效果，并分析了其阻抗实部和虚部特性，实现了大角度入射下吸收性能变优的效果；最后，分析了所提吸波器的等效电路模型和不同入射角下的表面电流、传播电场分布。结果表明：该吸波器在正入射下吸收频带为3.7~18.3 GHz，相对带宽为132.7%；在55°斜入射下，吸收频带拓宽至4.4~28.6 GHz，相对带宽提升至146.7%，实现了斜入射吸收性能优化的设计目标。基于上述性能，所提出的超宽带大角度稳定的吸波器在光学、微波等领域中具有良好的应用前景。

新材料 2025年09月09日 1 点赞 0 评论 263 浏览

硫族化合物SrPbSe2:具有潜力的新型热电材料

摘要：近年来, 开发高性能硫族热电材料对于提高能源转换效率和实现可持续能源利用具有重要意义. 本文基于密度泛函理论和玻尔兹曼传输理论, 全面探索了新型硫族化合物SrPbSe2的电子结构、力学、热传输、电传输和热电性能. 电子结构分析表明, SrPbSe2是一种窄带隙、直接带隙半导体. 弹性常数和声子谱计算表明, SrPbSe2是韧性材料, 具有力学和动力学稳定性. 此外, SrPbSe2中Pb2+的孤对电子6s2呈现立体化学活性, 使得Pb原子引起配位原子周围的晶格发生扭曲, 增强了晶格非简谐性. 结果表明, SrPbSe2的低热导率主要由八面体PbSe6局部晶格畸变引起Pb–Se弱键合和产生更多的声子散射中心所造成. 最后, 通过高通量筛选, 结合多种载流子散射机制, 评估了SrPbSe2的相关热电参数, 预测p型和n型SrPbSe2分别具有最大ZT值1.31和0.95.本文的研究结果为未来开发SrPbSe2基热电材料提供了一定的理论见解和指导.

新材料 2025年12月05日 1 点赞 0 评论 190 浏览

化学复杂型金属间化合物的创新设计与未来发展

摘要: 金属间化合物因其原子的长程有序排列及原子间的强键合而具备介于金属和陶瓷之间的独特性质，尤其是最近兴起的化学复杂型金属间化合物在结构和功能特性方面取得了显著突破，并获得了广泛的关注。得益于有序超点阵结构与多种元素化学性质的协同调节作用，这些化学复杂型金属间化合物有望表现出超越传统金属间化合物的非凡性质与性能。主要针对化学复杂型金属间化合物的晶体结构、材料设计、成形工艺和各方面性能进行了总结，重点关注材料设计中涉及的元素占位偏好、亚点阵高熵效应和晶界纳米无序等问题，并对当前这一新型金属间化合物材料的先进制备工艺、结构和功能性能的最新进展进行了概述。最后，对化学复杂型金属间化合物的未来发展方向作出了展望。

新材料 2026年03月20日 1 点赞 0 评论 179 浏览