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金属有机骨架在超级电容器方面的研究进展

金属有机骨架在超级电容器方面的研究进展

摘要：超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件，决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料，开发低成本、高性能的电极材料是当前超级电容器的重要研究方向。金属有机骨架（MOFs）是一类多孔材料，由于MOFs材料的组成与结构多样、比表面积大、结构可控和可调的孔径尺寸等优势，使其在超级电容器方面的应用引起了越来越多研究人员的关注。本文综述了原始MOFs、MOFs衍生物（多孔碳、金属氧化物、多孔碳／金属氧化物）及其MOFs复合材料在超级电容器领域的应用进展，讨论了不同结构特征的MOFs及其在电化学储能领域中展现出特殊的性能，指出MOFs构筑的超级电容器在新能源储存与转换领域发挥的重要作用。最后，提出MOFs基材料应用于超级电容器领域面临的挑战和发展前景。
有机 2024年03月04日
共价有机框架作为质子导体的研究进展

共价有机框架作为质子导体的研究进展

摘要：共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)凭借其结构可设计性、高比表面积和优异的化学稳定性, 近年来在质子导体领域引起广泛关注. 本综述概述了COFs 在本征与非本征质子源体系中的质子传输机制、材料设计策略及相关研究进展, 阐明了Grotthuss 机制与Vehicle 机制的定义和判定标准. 将电化学阻抗谱、固体核磁、红外光谱等实验手段与密度泛函理论、分子动力学和从头算分子动力学模拟结合, 解析了COFs 的微观质子传输机制及其与结构的构效关系. 最后, 本综述分析了COF 质子导体在能源领域的应用前景, 并简要探讨了其结构设计、实验表征和理论模拟的发展方向.
有机 2026年04月09日
基于多尺度图像特征融合的有机涂层寿命预测研究

基于多尺度图像特征融合的有机涂层寿命预测研究

摘要：以环氧有机耐磨涂层为研究对象，通过扫描电子显微镜、金相显微镜、激光共聚焦等方法多尺度采集有机涂层的微观形貌，利用基于深度学习的图像识别技术提取图像中的量化参数数据，搭建有机涂层缺陷参数随服役时间的动态演化关系网络以及有机涂层的寿命预测网络模型。结果表明，搭建的演化关系曲线模型以及网络预测模型可较为准确实现对有机涂层的寿命预测研究。
有机 2026年06月18日
基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料

基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料

摘要：有机发光材料的光电性能与分子的化学结构、构象变化的灵活性以及分子间相互作用密切相关。从结构上看,二苯甲酮的羰基和苯环具有很高的可化学修饰性,本文从材料合成角度首先综述了近年来基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料的构建策略,主要包括多取代二苯甲酮、用杂原子作为桥连基团以及以C=C 偶联和苯环为中心直接偶联等三种策略。已经基于此开发了多种多功能有机发光材料,主要包括荧光材料、贵金属磷光配合物的主体、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和纯有机室温磷光材料等。最后,还展望了基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料未来的研究重点和发展前景。
有机 2024年01月21日
光催化有机反应中的共价有机框架材料

光催化有机反应中的共价有机框架材料

摘要：共价有机框架（COFs）由于其优异的光催化活性成为多孔材料领域的研究热点。与其他多相光催化剂相比，COFs 具有规整且可控的结构、大的比表面积、均匀的孔道、良好的稳定性、可回收利用性、合适的能带结构、可调节的吸光范围和易于功能化等优点，使其具有更高的研究潜力和工业化应用价值。近年来COFs 在光催化领域的应用突飞猛进，尤其是在光催化有机反应方向取得了巨大进展，极大地促进了COFs 的发展。本综述简单介绍一些光功能化COFs 的合成策略，如：自下而上（bottom-up）的策略、后修饰方法和复合法，然后总结了COFs 光催化反应机理分为能量转移和电子转移两种途径，而后重点总结和讨论COFs 作为光催化剂在光催化选择性氧化反应、还原反应、偶联反应、环化反应、聚合反应和不对称有机合成等反应中的最新研究进展，最后对COFs 在光催化有机反应中的应用进行总结和展望。
有机 2024年10月23日
多相高分子体系的界面流变研究进展

多相高分子体系的界面流变研究进展

摘要：多相高分子体系由不同聚合物组成，因其能够综合不同组分的性能特点，并且展现出一定的多相结构优势，在实际工业生产中已被广泛应用。多相高分子领域的研究热点之一是微观相形貌结构与材料宏观流变行为和机械性能之间的关系，尤其考虑到相间界面性质对多相体系结构- 性能调控具有重要意义，近年来多相高分子体系的界面流变行为研究也备受关注。本文总结了该方向的最新研究进展，首先阐述包括界面滑移、扩散、反应和增容等常见界面现象及其宏观流变行为特征，其次介绍界面流变性能的表征方法，如直接测量、流变模型预测和多层结构间接测量等，最后强调界面流变在多相体系结构-性能调控中的重要性，特别是在共混体系形貌稳定、相转变和多层共挤出界面流动稳定等方面的应用，并对界面流变研究面临的挑战和未来趋势进行展望。
有机 2026年04月01日
金属有机骨架复合聚合物电解质的研究进展

金属有机骨架复合聚合物电解质的研究进展

摘要：由于安全和能量密度上的优势，全固态锂金属电池已经成为下一代电池发展的希望。在众多种类的固态电解质中，聚合物电解质具有较高的柔韧性、优良的加工性和与电极良好的界面接触性。但目前，聚合物固态电解质存在离子电导率较低机械强度较差的问题。为了提高聚合物电解质(SPE)的性能，向SPE中加入无机填料被认为是一种有效的方法。金属有机框架(MOF)材料具有极高的比表面积、可设计的多孔结构和易于化学调节等优点。将MOF材料引入聚合物基体中，可以提高聚合物固态电解质的离子电导率和机械性能，有利于形成良好的电极/电解质接触界面。本文综述了金属有机框架(MOF)复合聚合物固态电解质的最新研究进展。
有机 2026年01月06日
金属有机框架纳米酶在食品分析中的研究进展

金属有机框架纳米酶在食品分析中的研究进展

摘要：纳米酶是一种具有天然模拟酶活性的纳米材料，兼具纳米材料性能与类似天然酶的良好催化性能。在众多纳米酶中，金属有机框架纳米酶作为一种新型生物传感材料，在食品分析领域备受关注。金属有机框架材料(MOF) 是一类多孔晶体材料，具有结构均匀、孔隙率高、组成可调、表面易于功能化等优点。基于MOF 的传感器具有高吸收性、强发光特性和良好的成本效益，是传统检测方法的补充和替代分析方法，前景广阔。该文综述了MOFs 酶的特性、常用MOFs 酶的种类，并探讨其在食品中检测农药、添加剂、重金属、有害微生物和功能性成分方面的应用。最后就目前存在的问题提出建议，并对未来的发展前景进行了展望。
有机 2025年12月26日
水凝胶基柔性应变传感材料设计及研究进展

水凝胶基柔性应变传感材料设计及研究进展

摘要：水凝胶基柔性应变传感器具备高柔韧性和高灵敏度，具有宽线性响应范围，以及优异的生物相容性和加工性能，引起科研人员的广泛关注。鉴于这些优点，水凝胶基柔性应变传感器在可穿戴电子设备和人机交互等领域有着广泛的应用前景。然而，如何在环境稳定性和生物相容性之间达成平衡依旧是当前研究中的重大挑战。本综述首先简要介绍了基于不同基体的柔性应变传感材料，重点探讨了其近期的重要研究进展，并且详细论述了其传感机理、优缺点以及优化策略。随后，针对水凝胶基柔性应变传感材料，系统地探讨了影响其灵敏度、检测范围、自愈合能力、黏附力、生物相容性等性能的因素。最后，对水凝胶基柔性应变传感材料当前面临的挑战进行了总结，对未来发展趋势进行了展望。
有机 2026年03月26日
有机分子晶体结构预测方法及应用进展: 传统技术与机器学习的结合

有机分子晶体结构预测方法及应用进展: 传统技术与机器学习的结合

摘要：晶体结构预测(crystal structure prediction, CSP)技术能够仅依赖分子式预测材料的晶体结构, 其在识别稳定结构和探索多晶型方面展现出独特的优势, 已成为材料科学、药物学等领域不可或缺的工具. 自20世纪末以来, CSP方法经历了从初期侧重技术实现的探索, 到逐步实现高通量精确计算的阶段, 并发展为一种能够全面探索高维势能面、精确排序分子晶体能量的综合性算法. 本文综述了有机分子CSP的主要方法及策略, 同时介绍了机器学习等新技术在CSP领域的引入和应用情况, 并讨论了这些技术展现出的巨大潜力. 本文旨在为读者提供全面、系统的CSP技术进展回顾, 探讨当前的应用现状与挑战, 并展望机器学习为该领域带来的新机遇, 促进CSP技术在多领域的深入应用和跨学科融合.
有机 2025年12月18日