石墨烯对贵金属的吸附及回收研究进展
摘要:贵金属资源的可持续发展对于电子工业、催化工业等具有重要意义, 开发高效、可持续的贵金属回收技术是其可持续发展的重要环节. 以石墨烯为代表的二维材料因其独特的二维结构、大的比表面积和丰富可调控的表面物理化学性质, 是潜在的优异吸附材料. 本文综述了石墨烯、其衍生物及复合材料对贵金属离子的吸附现象及相关吸附机制, 总结了其他类石墨烯二维材料, 如过渡金属硫族化物、MXene等在贵金属吸附方面的研究进展, 讨论了其在电子垃圾等含贵金属资源固废回收中的重要应用, 展望了其在实际应用中的潜在前景及挑战, 为石墨烯等二维材料在资源可持续发展中的应用提供了新的视角与思路.
三氧化钨电致变色材料研究进展:制备方法与性能优化策略
摘要:电致变色材料能够在外加电压作用下灵活改变光学特性,在智能变色窗口、防眩镜、低功耗显示等领域备受关注。三氧化钨(WO3)是一种典型的无机电致变色材料,具有光调制能力强、化学稳定性好、电化学活性高、成本低等诸多优点,但也存在变色循环稳定性低、响应速度慢等一系列问题。本文综述了WO3 电致变色薄膜的常见制备方法与性能优化策略,重点论述了纳米化、元素掺杂、复合材料设计和电解质优化等方面的研究进展及其性能优化机理,随后探讨了相关制备方法在规模化扩展、薄膜稳定性及光学性能优化等方面的挑战。本文指出,WO3 电致变色研究在强化多功能融合和多机制协同的同时,还需要关注制约其走向应用的底层科学问题,为推动WO3电致变色技术走向应用奠定基础。
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。
基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料
摘要:近年来,液晶网络材料因为在人工肌肉、软体机器人、微流控制器和4D 打印材料等智能软器件领域的应用受到了越来越多的关注。液晶网络材料在化学结构上同时包含聚合物交联网络和液晶基元,在性能上同时具有聚合物的可加工性、化学稳定性和力学特性以及液晶可调的各向异性,因此具有外观易编辑、功能可调、对多种刺激都能响应等优点。利用这些特点,可以将指定的形状或颜色信息精确地写入到材料中,同时在特定外界刺激(光,热,电场,溶剂等)下使信息再次显现,实现信息的存储、加密与读取。本文简要论述了具有可编辑颜色(包括结构色和荧光颜色)和形状记忆的液晶网络材料的信息存储方式,重点介绍了液晶网络材料在伪装、多级信息存储与信息传递等方面的应用研究进展。
碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展
摘要: 碳量子点(CQD)具有化学惰性,生物相容性和低毒性等优势,可能在能源、生物医药等领域得到广泛的应用.CQD可通过表面被聚合物( 例如PEG)钝化而表现出很强的光致发光特性.在生物成像,疾病检测和药物输送中使用表面钝化后的功能化生物分子更为有效.并且碳材料由于其优异的电化学性能还展现出在催化、电子器件等许多领域广泛的应用前景.我们将对近年来碳量子点发光材料的研究进行总结,并讨论碳量子点在能源、环境和其他一些领域的应用.
黏结剂喷射打印技术研究现状与发展趋势
摘要:黏结剂喷射(binder jetting, BJ)是一种将液态黏结剂喷射到粉末材料层上,选择性黏结粉末成形,随后进行致密化处理的增材制造技术。近年来,BJ技术因其高效率、低成本、适用材料范围广而受到广泛关注和研究。在BJ打印过程中,粉末特性、黏结剂及其与粉床的相互作用、打印参数等因素对生坯质量和性能有至关重要的影响。此外,烧结过程是影响最终部件质量的关键因素之一。本文总结了BJ打印的影响因素,提出可借助机器学习辅助坯体质量和烧结收缩预测,实现控形控性。目前,BJ技术正在推向汽车、医疗器械等行业。未来,BJ技术大规模应用的关键在于提高生坯质量和精度、增强黏结剂与坯体的结合强度、优化后处理工艺等方面。
光与材料的交响:硫化锌基场致发光纤维
摘要:近年来,场致发光(EL)技术在智能可穿戴设备和视觉交互传感领域的应用引起了业界的极大兴趣。硫化锌(ZnS)基场致发光器件因其优良的发光性能、高稳定性和耐久性,已经成为众多应用场景和可视化交互平台的焦点。本文系统回顾了硫化锌基场致发光材料的性能,深入探讨了其发光机制、器件设计和应用研究,着重分析了硫化锌基场致发光纤维的最新研究动态,揭示了其在未来发展中的潜力与挑战。
可穿戴电子用前驱体型银墨水研究进展
摘要:可穿戴电子往往具有体积小、质量轻、柔韧性好等特点,而电极柔性化可以有效提高可穿戴电子佩戴时的舒适性、安全性和准确性。喷墨印刷技术作为一种新型的电子器件制造方法,具有成本低、精度高以及速度快等优点,是制备柔性电极的极佳选择。导电墨水的开发是印刷柔性电极中最为关键的一个环节,从根本上决定薄膜的印刷质量和功能。本文对适用于可穿戴电子的前驱体型导电银墨水的研究进行了综述,主要从墨水的关键组分银前驱体出发,重点关注了前驱体型银墨水的配制、后处理以及在可穿戴电子领域的最新进展,并对可穿戴电子用前驱体型银墨水的发展方向进行了展望。
聚合物先驱体转化陶瓷材料3D打印及其电磁波吸收性能
摘要:电磁波吸收材料在电磁污染、军事作战领域具有十分重要的意义。近年来,聚合物先驱体转化陶瓷(PDC) 由于其温和的制备条件以及优异的电磁波吸收、力学、耐温性、抗氧化性等性能受到研究者的广泛关注。为了实现PDC 复杂异型结构高精度成型,先进3D 打印技术逐渐在该领域得到广泛关注与应用。通过对先驱体聚合物的组成及结构进行设计和制备,能够得到具有宽频、高吸收或兼具多种功能的PDC 电磁波吸收材料,这为新型高性能电磁波吸收材料带来新的发展方向。本文首先对PDC 的结构特点及制备工艺进行了总结;之后,重点对PDC 的材料挤出3D 打印及光固化3D 打印研究进展进行了系统总结。最后,本文全面综述了PDC 在电磁波吸收领域的研究现状,并对未来发展方向提出展望,为今后PDC 吸波材料的研究提供了参考。
