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。
生物质热解油酚醛树脂制备与应用研究进展
摘要：生物质热解油酚醛树脂作为一种绿色环保的新型材料，因原料来源广泛、成本低廉且性能优异而在胶粘剂、复合材料、泡沫塑料等领域展现出广阔的应用前景。本文系统总结了生物质热解油的化学成分与理化性质，分析了热解油酚醛树脂的合成原理。研究表明，热解油中酚类和醛类物质的活性较高，替代率可达２０ｗｔ％～７５ｗｔ％，显著降低了树脂的生产成本。此外，通过优化合成工艺（如催化剂选择、反应温度控制等），可进一步提升树脂的力学性能、耐热性和环保性。在应用方面，热解油酚醛树脂已成功应用于木竹材胶粘剂、纤维增强复合材料、泡沫塑料等领域，并表现出良好的性能。未来，随着“双碳”战略的推进，热解油酚醛树脂的规模化生产和多功能化改性将成为研究重点，为其在更广泛领域的应用提供支持。
MOF玻璃基气体分离膜的研究进展
摘要：近年来，由金属-有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）材料熔融-淬火得到的MOF玻璃引起了众多研究学者的关注。经过熔融-淬火处理，MOF晶体由长程有序的晶态转变为短程有序、长程无序的非晶玻璃态。在这一转化过程中，MOF玻璃有效地消除了非选择性的晶界，确保了材料的均匀性和一致性。MOF玻璃优异的可加工性和成型性，使其能够方便地制备成各种形状和尺寸的膜材料。MOF玻璃永久且可进入的孔结构，赋予其选择性吸附不同类型气体的能力。基于此，MOF玻璃有望成为高性能分离膜的候选材料，推动相关研究和应用的不断发展。本文综述了用于气体分离的MOF玻璃膜的熔融机理、分类和最新研究进展。此外，还讨论了膜生产过程中面临的挑战，并提出了未来可能的研究方向。
基于新型有机多孔聚合物的智能响应膜研究进展
摘要： 膜分离技术因其高效与环境友好的特性，在多个领域得到了广泛应用。然而，传统膜在复杂环境中的适应性有限，难以满足不断提升的分离需求。智能响应膜能够响应光、温度、pH、电场等外界刺激，实现膜结构与性能的动态调控，展现出应对多变应用需求的优势。随着共价有机框架、金属有机框架和共轭微孔聚合物等新型有机多孔聚合物的发展，智能响应膜的设计和优化迎来了新的机遇。该综述总结了新型有机多孔聚合物智能响应膜的研究进展，分析了不同外界刺激对膜结构和性能的调控，梳理了制膜方法及响应基团的引入策略，并探讨了未来的发展方向与挑战。
金属有机骨架膜应用于海水提铀研究进展
摘要： 海洋中约有45亿吨铀，能够满足全球核工业生产千年以上的可持续生产需求，因此海水提铀被认为是改变世界的化学分离技术之一；膜分离因效率高、能耗低、无污染等特点，被广泛用于海水提铀。金属有机骨架（MOF）由于其可变的孔道结构、丰富的活性位点、化学修饰多样性，作为膜材料在海水提铀应用领域前景广阔。综述了将膜分离技术应用于海水提铀的最新研究进展与未来发展方向，系统总结了采用MOF膜实现海水提铀的分离机理与面临的挑战。
以蒸气加工法制备和修饰金属-有机框架膜
摘要：金属-有机框架（MOF）是由金属离子或金属离子簇与有机配体配位连接而成的一类高度有序的多孔材料。作为分离膜材料具有广泛的应用潜力。开发高效的MOF膜制备和修饰方法对获得连续、致密、结构可调控的MOF膜至关重要。相比传统液相合成过程，蒸气加工方法可大幅节省溶剂及前体用量，有效避免竞争性体相成核，降低后处理过程中因溶剂分子移除造成的膜层开裂风险，兼具效率高和环境友好的特点。系统总结了蒸气加工法用于MOF膜的直接合成与合成后修饰改性方面的研究进展以及蒸气加工方法对MOF膜分离性能的调控和强化作用，并展望了蒸气加工法未来的发展方向及其在MOF膜放大制备方面的应用潜力。
推进MOF产业化应用：宏量制备与成型
摘要：金属-有机框架（MOF）是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的新型多孔材料。它们展现出结构多样、高比表面积、高孔隙率、结构与性质多样化调控等优点。近年来，MOF在吸附、分离、催化和传感等不同领域的应用逐渐受到关注。然而，MOF宏量制备面临着合成条件严苛、反应时间延长、产量低以及成本高等化学工程领域的挑战。因此，研究人员正在探索各种新的合成方法，如水热/溶剂热法、常温快速合成法、溶剂回流法、碱辅助法、机械化学法、电化学法、微波辅助法、超声波辅助法、喷雾干燥法、干凝胶转化法、加速老化法等。以此为主题，综述了宏量制备MOF的方法，并对成本、环境影响、安全性和可行性进行了评价，也简要讨论了MOF成型加工技术的最新进展，展望了未来MOF材料在宏量制备与成型方面的挑战与机遇。
钙钛矿型氧化物催化氧化挥发性有机化合物的研究进展
摘要：控制与去除挥发性有机化合物(VOCs)一直是环境领域的热点问题, 催化氧化法因其低温、高效以及副产物无毒害等特点成为去除VOCs 最有前景的技术之一。钙钛矿型氧化物(ABO3)是催化氧化VOCs 的高效稳定催化剂。为了提高钙钛矿型催化剂的催化效率, 有必要针对性地分析钙钛矿型氧化物的设计, 以去除不同类型的VOCs。本文系统总结了近年来钙钛矿型氧化物催化氧化VOCs 的研究进展。首先介绍了钙钛矿型氧化物在VOCs 催化氧化中不同的设计策略, 包括形貌调控、A 位和B 位取代、缺陷工程和负载型钙钛矿催化剂, 阐明了钙钛矿型氧化物的催化性能与其材料组成、形貌、表面性质(氧物种、缺陷)和本身性质(氧空位浓度、晶格结构)之间的关系; 然后介绍了VOCs 催化氧化的反应机制和降解途径, 并展望了钙钛矿型氧化物催化剂设计和反应机制研究的前景和挑战。
含氮挥发性有机化合物催化氧化的研究进展
摘要：挥发性有机化合物(VOCs)及NOx 是PM2.5和O3的重要前体物, 其过量排放对环境质量及人类健康具有重要影响。与普通VOCs相比,含氮挥发性有机化合物(N-VOCs)由于氮杂原子的存在使得其环境控制策略更为复杂。因此, 针对N-VOCs控制技术的开发及应用已成为当前的研究热点。为了实现N-VOCs 催化氧化体系中低温高催化活性及高N2 选择性两个关键目标, 亟需设计高效、低成本的催化剂。本文系统总结了矿物材料、金属材料、单原子催化剂(SACs)、分子筛等在常见N-VOCs(N,N-二甲基甲酰胺、丙烯腈、乙腈、正丁胺、三乙胺等)催化氧化中的研究进展, 介绍了N-VOCs的来源及危害; 归纳总结了胺类、腈类等典型N-VOCs 催化氧化研究中的关键影响因素, 主要包括催化活性、催化剂理化性质、催化构效关系及反应机理, 提出了N-VOCs催化氧化过程中应避免中间产物深度氧化产生二次污染物; 最后展望了N-VOCs催化氧化研究面临的前景和挑战, 以期为未来N-VOCs的治理提供一定的理论指导与最新信息。
共价有机框架的设计及质子传导性能研究进展
摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFCs)通过氢氧电化学反应直接将化学能转化为电能, 为高效清洁能源转化提供了重要的途经. 质子交换膜作为PEMFC 的核心功能组件, 通过定向传导质子实现电化学能的连续转换, 对电池性能具有决定性的作用. 共价有机框架(COFs)作为一种新型有机多孔材料, 具有高度结晶性、有序的多孔排列、功能可修饰性、结构可调性以及较高稳定性, 作为质子交换膜具有潜在的优势. COFs 可功能修饰的骨架可以定制质子传导功能位点,规整的孔道可以限域容纳多种质子载体/供体, 周期性分布的孔结构可以构建连续稳定的质子传输通道, 在含水/无水质子传导中均发挥出巨大的作用. 本文系统综述了近年来COFs 材料的设计与质子传导性能研究进展, 重点讨论了COF 骨架功能化设计、孔内限域和孔结构调控三种策略对质子传导性能的提升与传导机制解析, 并展望了该领域未来发展方向.
