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  • PQDs@ZIF-67的制备用于检测TC和PO43−

    作为一种新型荧光材料,钙钛矿量子点(PQDs)因其优异的光学性能而被用于荧光检测。然而,钙钛矿量子点具有较强的离子性,这使得它们在极性溶液中容易分解,严重阻碍了其在传感领域的进一步发展。在本研究中,通过热注入法制备了平均粒径为7.89纳米的CsPbBr₃ PQDs,并采用金属-有机框架(MOF)包覆策略制备了PQDs@ZIF-67复合材料。引入ZIF-67后,PQDs@ZIF-67的水稳定性和耐碱性得到了显著提高。该复合材料能够在水环境中检测TC和PO₄³⁻离子。这两种离子的检测范围分别为0–800纳米和0–50微米,检测限分别为14.38纳米和1.41

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 通过纳米片载体对单原子和双原子Ru催化剂进行电子调制以实现N2活化

    支持的金属催化剂在氮气(N₂)活化过程中表现出优异的催化活性,是实现氮氮三键(N≡N)断裂的关键材料。然而,支撑剂在促进这种键断裂中的作用机制及其与氮气活化能垒(Ea)在原子和电子层面的关系仍不清楚。在这项研究中,我们利用密度泛函理论(DFT)计算方法,研究了带有支撑剂和不带支撑剂的Ru单原子催化剂(Ru-SACs)上氮气活化过程中的结构、能量学、轨道相互作用以及电子转移过程。从催化剂的角度来看,我们发现具有吸电子性质的支撑剂更有利于氮气活化。从作用机制的角度来看,电子-金属-支撑剂相互作用(EMSI)通过调节Ru原子与支撑剂之间的电子转移(ET),影响

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 基于芴的嵌段聚合物宿主材料的设计与合成,用于高效电致发光

    与真空蒸发沉积技术相比,溶液处理工艺具有制造简单、可大规模生产、材料利用率高以及成本效益更低的优点,但开发适用于溶液处理工艺的高效聚合物基质材料仍然是一个重大挑战。在这里,我们提出了一种基于荧光团的嵌段策略来构建聚合物基质材料P-Cz-F-BPN,该材料具有典型的TADF(三线态-单线态荧光转换)特性。通过灵活的烷基桥连接,避免了分子间的π–π共轭和相互作用,从而制备出具有良好溶解性和激子利用能力的可溶液处理的聚合物。理论模拟和光物理测试表明,由咔唑和苯甲酮构成的发光单元被大量的荧光团单元所隔离,这可以有效增加发光单元之间的分子距离,抑制聚集引起的荧光淬

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 受自然界启发的Z型SnO2@ZnO n–n异质结构光催化剂,用于通过活性氧物种降解废水中的新兴污染物

    工业活动加剧了持久性有机污染物向水生系统的排放,对水质和环境造成了破坏。在这项研究中,采用了一种绿色水热合成方法,利用D. cristata叶片提取物作为生物氧化还原剂和稳定剂,制备了Z型结构的SnO2@ZnO n–n型异质结纳米复合材料。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、DRS、PL、EIS、SEM-EDX、TEM-SAED和BET等手段对样品进行了全面表征,证实了异质结构的成功形成。在可见光和H2O2的协同作用下,该光催化剂在30分钟内实现了97.63 ± 1.82%的布洛芬(IBU)降解率和96.35 ± 1.59%的2,4,6-三硝基苯酚(T

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 综述:基于碳纳米管的涂层,用于先进的防冰和除冰应用

    冰层积聚对包括航空、能源传输、交通运输和电信在内的关键基础设施领域构成了持续的挑战。随着纳米材料的进步,碳纳米管(CNTs)已成为设计高性能防冰和除冰涂层的强大组件。由于其卓越的热学、电学和表面性能,碳纳米管使得被动(例如超疏水)和主动(例如光热、电热)的除冰策略成为可能。本文全面评估了原始碳纳米管和化学改性碳纳米管在功能性涂层中的应用,重点介绍了合成方法、表面工程、性能指标以及操作机制——这些内容涵盖了2016年至2025年的研究进展。特别强调了涂层效果与碳纳米管表面物理化学特性之间的关联,并通过汉森溶解度参数(HSPs)框架来解释这种关联,以此作为预

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 一种受生物启发的多氧钛簇,通过氢键作用实现高效的光催化二氧化碳还原

    设计具有明确方向性和光催化活性的功能性网站对于高效利用空间分离的光生载流子以及实现高光催化性能至关重要。在此研究中,我们受到自然光合作用的启发,成功开发了一系列磷酸酸官能化的多钛氧簇。我们发现,围绕催化中心策略性地定位非共价相互作用在调节二氧化碳(CO₂)还原性能方面起着关键作用。值得注意的是,在钴-氮活性位点附近引入富含质子的磷酸基团与氨基时,光催化二氧化碳还原活性提高了六倍。其中,经过改性的NH₂-BQTiCo簇在可见光下表现出优异的二氧化碳光还原性能,其二氧化碳产率高达1456 µmol g⁻¹ h⁻¹。将实验结果与密度泛函理论(DFT)计算相结合

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 在可结晶溶剂诱导的纳米限制环境中,基于模板的半导体聚合物自组装

    共轭聚合物薄膜的形态和链取向对其电荷传输性能有显著影响。在这项研究中,我们研究了在由1,3,5-三氯苯(sym-TCB)这种在室温下即可结晶的溶剂添加剂形成的纳米限制环境中,半导体聚合物的溶液结晶行为。sym-TCB的不同浓度被添加到氯仿中,制备了二酮吡咯并噻吩(pDPPBT)共聚物、聚(3-己基噻吩)(P3HT)及其他聚合物的溶液。在薄膜制备过程中,sym-TCB晶体引导了聚合物区域的生长,形成了与溶剂晶体相同的球状形态。pDPPBT薄膜在介电界面处主要呈现侧向链取向,而P3HT则表现出双模取向:在薄膜顶部通过外延结晶形成面朝上的排列,在底部界面则呈现

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 通过预工程化的黑磷量子点实现界面工程,用于高效的无碳基空穴传输层的钙钛矿太阳能电池

    平面型、基于碳电极的钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)由于制备简单、成本低且具有可扩展性而备受关注。然而,其性能常常受到钙钛矿与碳界面处物理和电接触效率低下的限制,这阻碍了空穴的提取并促进了电荷复合。本研究介绍了一种预先设计的多功能中间层,用于无需空穴传输层(HTL)的C-PSCs,该中间层使用了四丁基铵离子(TBA+)插层的黑磷量子点(BPQDs)。在合成过程中,TBA+的插层使BPQDs的导电性得到提升,价带最大值升高至-5.27 eV,并增强了缺陷钝化能力。这种结构使得钙钛矿吸收层(-5.5 eV)与碳电极(-5.0 eV)之间的能级对齐更加理想,从

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 更正:通过两阶段波长选择性光聚合实现液晶弹性体的形状编程

    对Tom Bruining等人发表在《Mater. Horiz.》(2025年)的文章《通过两阶段波长选择性光聚合实现液晶弹性体的形状编程》中的错误进行更正:https://doi.org/10.1039/D5MH01907A。 作者对已发表文章中“收缩固定性”公式的错误表示歉意。更正后的公式如下: 英国皇家化学学会对这些错误以及由此给作者和读者带来的不便表示歉意。

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 从生物炭的硫硫化过程中获得的材料

    该研究介绍了一种利用生物炭与硫磺进行硫化反应,从而制备出具有优异机械性能的新型材料的方法。生物炭是一种通过无氧热解生物质材料(如木材、虾壳、藻类等)获得的高碳含量物质,其结构中包含多种官能团,但本身具有较高的孔隙率和机械脆性,导致其在直接应用中表现出较差的机械性能。为解决这一问题,研究者引入了硫磺,通过硫化反应增强了生物炭的化学稳定性与机械强度,使其成为一种具有潜力的可持续材料。研究采用了一种两步加压热处理的方法,在受控气氛下对生物炭和硫磺的混合物进行加热。首先,将混合物置于压力模具中,加热至150°C,使硫磺由固态转变为液态并渗透进生物炭的孔隙中。随后,再次加压并加热至185°C,促使硫磺发

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 综述:通过分子修饰电解质溶剂,实现高性能锂金属电池在超越温度和电压限制条件下的应用

    电解质优化是提升锂离子电池长期循环稳定性和安全性性能的关键策略。传统的碳酸酯类电解质虽然在当前锂离子电池中被广泛应用,因其高离子导电性、宽电化学稳定性窗口和成本效益,但在新一代高能量密度电池系统中逐渐暴露出局限性。因此,研究者们开始探索新型溶剂,包括氟化、醚类、砜类和硅氧烷基溶剂,这些溶剂具有更高的安全性和更宽的温度适应性,展现出巨大的应用潜力。氟化溶剂因其独特的化学特性,成为锂金属电池电解质研究中的重要方向。它们能够促进形成富含锂氟(LiF)的固态电解质界面(SEI)膜,这不仅提高了电解质的稳定性,还有效抑制了锂枝晶的生长。例如,氟乙烯碳酸酯(FEC)在锂金属负极表面能够形成稳定的LiF-r

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-11-20

  • 尿素辅助的硝酸锂溶解过程提升锂金属循环性能:实验与分子动力学研究

    锂金属电池(LMBs)具有较高的理论容量,但在传统碳酸盐电解质中面临诸如固体电解质界面形成不稳定和枝晶生长等挑战。尽管LiNO3能够稳定锂离子,但其在中碳酸盐中的溶解度较低,限制了其应用。在本研究中,我们探讨了尿素作为LiNO3在碳酸盐电解质中的增溶剂的作用。所使用的电解质为1.0 M LiPF6(在碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯中的体积比为1:1),并添加了0.03 M LiNO3和0.1 M尿素,以确保LiNO3完全溶解。实验表征和分子动力学模拟表明,尿素通过氢键作用提高了LiNO3的溶解度,实现了Li+和NO3−的均匀分布,调控了Li+的迁移速率从而抑制了

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 在多组分金属-有机框架中,针对P/P0 = 0.2条件对水吸附性能进行精准调控,以增强基于水吸附的制冷效果

    基于水的吸附制冷技术已成为减少全球能源消耗和由供暖及制冷需求引起的环境污染的一种有前景的解决方案。尽管已经开发了许多金属-有机框架(MOFs)作为水吸附剂,但它们的制冷性能通常受到在 P/P0 = 0.20 时水吸附量不足的限制。在此,我们提出了一种优化多组分金属-有机框架(MTV-MOFs)中亲水性氮位点含量和分布的策略,以在 P/P0 = 0.20 时显著提高水吸附量,从而提升制冷效率。通过将含有两个氮位点的吡嗪-2,6-二羧酸引入CAU-10H,设计并合成了一系列MTV-MOFs(CAU-10H/PDC-x%,x = 5, 10, 15)。在这些M

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 一种通过阴离子分离法制备的锂离子电解质,以及一种由MnVO@SWCNT(锰氧化物@单壁碳纳米管)复合材料构成的柔性电极,用于构建高效的超级电容器系统

    便携式和可穿戴电子设备为柔性储能材料提供了广泛的应用前景。本研究重点关注电极和电解质的改性,以制造出具有优异性能特性的高柔性储能装置。在此研究中,选择了一种二元过渡金属氧化物(BTMO)作为电极材料,这种材料结合了锰(Mn)和钒(V)的不同氧化态所带来的优势。为了构建一种柔性且高效的混合电极(MnVO@SWCNT),将BTMO嵌入到高导电性和高延展性的单壁碳纳米管(SWCNT)的网状结构中。随后,详细分析了诸如OH−、SO42−、Cl−和NO3−等电解质阴离子对MnVO@SWCNT电极电化学性能的影响,以提升超级电容器的性能。由于阴离子的离子迁移率和尺寸

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 基于镍的单原子合金上的热催化CO2分解:第一性原理研究

    减少二氧化碳(CO2)排放对于推进可持续气候战略至关重要,而将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品是一种有前景的方法。同时,高温热催化途径(如二氧化碳分解)对于甲烷干重整(DRM)等过程同样不可或缺。然而,其效率取决于高性能催化剂的设计,这突显了掺杂剂引入和表面工程的重要性。在这项研究中,采用了密度泛函理论计算方法来研究在掺杂了多种元素(Sc至Zn的3d金属、Al、Pt、Pd、Rh和Ru)的镍基单原子合金(SAAs)上二氧化碳分解的途径和活化能。系统地研究了中间体的吸附行为,结果表明,CO和O物种分别更倾向于在原始和掺杂的Ni(111)表面的六方密排和面心

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 高效供体-受体非富勒烯分子中光伏潜力的计算评估

    有机太阳能电池(OSC)作为新一代光伏技术,因其可调的光电特性、机械柔韧性、轻质以及溶液加工性而备受关注。随着非富勒烯受体(NFAs)在OSC中的广泛应用,其设计和优化成为提升光伏性能的关键环节。本研究围绕一种以苯基(Ph)为核心、由两个T-IDIC臂分子组成的分子结构[Ph(T-IDIC)₂]展开,通过量子化学建模和分子结构分析,设计并评估了六种新型非富勒烯供体-受体复合物(AMF1–AMF6),以探索其在OSC中的潜力。该研究采用密度泛函理论(DFT)和时间依赖DFT(TD-DFT)方法,结合MPW1PW91/6-31G(d,p)基组,对这些分子的电学性质、电荷传输特性及分子结构进行了深入

    来源:Materials Advances

    时间:2025-11-20

  • 通过精细调节基于PDMS(聚二甲基硅氧烷)的涂层的模量,减少海洋硅藻和细菌的附着

    近年来,随着海洋生物污损问题的日益严重,非毒性防污释放涂层(Fouling-Release Coatings, FRC)在船舶、水产养殖网、水处理膜以及生物医学设备等领域得到了广泛应用。海洋生物污损不仅影响结构的性能,还可能导致能源消耗增加、维护成本上升,甚至对环境和气候变化产生影响。例如,2018年估计,全球航运业因生物污损产生的二氧化碳排放量高达10.56亿吨。因此,研究如何有效减少生物污损,不仅是经济上的需求,也具有重要的环境意义。传统的防污涂料通常依赖于有毒成分,如铜氧化物或合成生物杀灭剂,这些物质虽然能有效抑制生物附着,但也可能对非目标物种造成伤害。相比之下,FRC通过降低生物附着强

    来源:Materials Advances

    时间:2025-11-20

  • 一种基于层状且高孔隙率聚离子液体的膜,用作可充电锂离子电池的凝胶聚合物电解质

    凝胶电解质在固态电池中具有重要意义;在这方面,研究人员使用经过优化的聚合物离子液体混合物(包括聚二烯基二甲基铵双(三氟甲磺酰)酰亚胺(PDADMATFSI)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)和锂双(三氟甲磺酰)酰亚胺(LiTFSI)盐)制备了锂离子导电凝胶聚合物电解质(GPE)膜。对所得GPE膜的形态和电化学性能进行了系统研究。形态学分析显示,该膜具有明显的层状结构。优化后的膜在25°C时的离子导电率为1.48 × 10^-3 S cm^-1,而在65°C时提升至3.17 × 10^-3 S cm^-1,表明其具有高效的锂离子传输能力。此外,该

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 通过调节晶格畸变来提高尖晶石型锌钴氧化物的光热转换效率

    近年来,随着对清洁能源需求的不断增长,太阳能资源因其清洁、可再生和广泛分布的特性受到了广泛关注。太阳能的捕获与存储技术在推动可持续能源发展方面扮演着至关重要的角色,而其中,光热转换技术作为一项基础且高效的能量转化方式,被广泛应用于多个领域,如低能耗蒸发、催化反应以及高温发电等。无论具体应用形式如何,光热转换材料都是实现这些技术的关键组件。因此,研究和开发具有更高光热转换效率的材料成为当前能源研究的重点之一。在众多光热转换材料中,尖晶石氧化物因其结构的多样性和化学稳定性而备受关注。尖晶石氧化物的通用化学式为AB₂X₄,其晶体结构属于Fd₃m空间群,A位点的阳离子通常占据四面体配位的8a位,而B位

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 通过引入异质结化合物构建多个界面,显著提升了Bi2Te2.7Se0.3材料的热电性能

    增强声子散射已成为抑制晶格热导率(κ_L)的有效策略,从而提高块体热电材料的性能。与其他策略相比,引入更多晶界的主要目的是增强中低频声子的散射,进而降低接近室温时的κ_L,这对于提高基于碲化铋的热电性能非常有利。在本研究中,将MnS/MoS2作为异质结化合物掺入Bi2Te2.7Se0.3基质中,形成了独特的(Bi2Te2.7Se0.3 → MnS → MoS2)三晶界界面结构,显著增强了声子散射。此外,通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)观察并确认了MnSe次级相的存在。引入0.3%的MnS/MoS2后,300 K时的κ_L从0.58 W

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20


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