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  • 高压下LiTaO3介电和铁电性质的演变

    在这项研究中,通过结合原位交流(AC)阻抗谱、X射线衍射、极化-电场(P-E)迟滞环测量以及第一性原理计算,系统地研究了LiTaO₃在高达50 GPa的高压下的电学、介电和铁电性质的演变。从AC阻抗谱测量结果来看,Li⁺离子在晶格中的定向移动会导致LiTaO₃出现明显的电致伸缩效应。随着压力的增加,相对介电常数逐渐增大,并在37.2 GPa时达到最大值,此时LiTaO₃从离子导电转变为电子导电。P-E迟滞环测量显示,在R3c相中铁电性显著增强,饱和极化Ps和剩余极化Pr分别增加了2.3倍和3倍;而铁电性在大约37 GPa的压力下消失。TaO₆八面体向Ta

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 研究聚(硅氧烷-酰亚胺)/钙钛矿浮栅结构对光敏晶体管存储器稳定性的影响

    钙钛矿(PVSK)材料由于其强大的光吸收能力、简单的结构以及非接触式的光编程特性,已成为存储设备中极具前景的光响应元件。在本研究中,使用了五苯并蒽作为电荷传输层,MAPbBr₃纳米晶体作为光活性存储层,以及基于硅氧烷的聚酰亚胺(PIs)作为浮栅电介质,以调节能级对齐和界面性质。与容易发生水解和热降解的聚酰胺(PAA)相比,聚酰亚胺具有更高的芳香稳定性,并通过酰亚胺基团实现缺陷钝化,从而促进PVSK晶体的稳定生长。在四种聚酰亚胺变体中,6FDA衍生的聚酰亚胺含有较大的–CF₃基团,这些基团会中断分子的共轭结构,提高最高占据分子轨道(HOMO)的能量水平并增

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 超稳定的部分蚀刻Ti3AlC2材料,具有可调的非线性散射和吸收特性

    二维MXene材料在非线性光学领域展现出了巨大的潜力。然而,它们的环境稳定性仍然是一个挑战,限制了其实际应用。在这项研究中,提出了一种无氟蚀刻策略来合成超稳定的部分蚀刻Ti3AlC2。通过超声波辅助的粒径调控,实现了从非线性散射(NLS)到饱和吸收(SA)的可调转变。这种转变归因于样品由于比表面积增加而提高了散热能力。Z扫描测量结果显示,经过60分钟超声处理后获得的样品(S-Ti3Al1−xC2)在532纳米激光激发下表现出明显的饱和吸收特性,其非线性吸收系数为-2.4844 cm-1,调制深度为29.57%,与完全蚀刻的Ti3C2Tx相当。此外,残留的

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 四态电致变色智能设备:用于动态环境适应性伪装,并具备协同的热能-电磁能管理功能

    具有动态多光谱调制和热管理功能的电致变色智能设备对于电子设备的适应性伪装至关重要。我们的研究提出了一种基于普鲁士蓝(Prussian Blue, PB)的电致变色智能窗户,该窗户可以实现四种颜色切换(蓝色/绿色/黄色/透明),适用于海洋、天空和沙漠环境中的动态适应性伪装。这种由聚丙烯酸水凝胶(Polyacrylic Acid Hydrogel, PAAH)和电解质组成的准固态电致变色器件(Electrochromic Device, ECD)实现了光、热和电磁的协同管理。在472纳米波长下,该器件通过电压控制的Fe2+/Fe3+氧化还原反应实现了55.9

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 在高压和高温条件下调节TaS2多晶型的相变

    二硫化钽(TaS₂)的多态性转变在物理性质上表现出丰富的可调性,包括调控的电荷密度波(CDW)序和超导性(SC),这对于开发新型功能性器件至关重要。尽管通过碱金属插层和应变工程已经对TaS₂的相工程进行了探索,但实现对其多型体之间转变的精确控制仍然非常具有吸引力,而对其引发这些结构转变的物理机制的深入研究仍然有限。在这里,我们系统地研究了在高压高温(HPHT)条件下TaS₂多型体(2H、4Hb、6R和1T相)的相变行为。我们构建了TaS₂在0–6 GPa压力范围和800–2000 K温度范围内的详细相图。我们的研究发现,高压有效地破坏了TaS₂的T层结构

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 一项关于二维聚合物C24网络作为锂硫电池高性能锚定材料的理论研究

    锂硫电池被视为有前景的下一代储能系统,具有众多优势;然而,其大规模商业化面临许多挑战。本研究采用第一性原理计算和从头算分子动力学(AIMD)模拟来评估最近报道的二维(2D)聚合物C24网络作为锂硫(Li–S)电池锚定材料的潜力。无论是准六方相(qHP)还是准四方相(qTP)的C24单层和双层,都表现出动力学和热力学稳定性以及半导体特性。C24双层对S8和锂多硫化物(LiPSs),尤其是长链物种,具有显著的亲和力,有效抑制了溶解和穿梭效应。这种高亲和力得到了电荷转移评估和积分晶体轨道重叠数(COOP)较大正值的支持。吸附能量与COOP值之间的强线性相关性表

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 基于Fe–C–Si合金的SiO2@Gr/N-CNT异质结构的合理设计,以实现卓越的电磁波吸收性能

    本研究以Fe–C–Si合金和三聚氰胺为原料,采用简单的酸浸处理、机械球磨以及原位热解方法,制备了SiO2@石墨(Gr)/掺氮碳纳米管(N-CNT)(SiO2@Gr/N-CNT)复合材料。该复合材料具有独特的结构设计:三维分布的N-CNT与SiO2@Gr相互交织,形成了异质界面结构。由于其优异的结构特性,该复合材料表现出卓越的电磁波吸收性能,在2.84毫米的匹配厚度下实现了-66.05 dB的最小反射损耗;在1.77毫米的厚度下,电磁波吸收带宽(EAB)达到了4.84 GHz。此外,基于CST(Computational Electromagnetic S

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 在一种基于PCM(相变材料)设计的储热催化剂上,通过原位热缓冲作用高效选择性地将苄醇氧化为苯甲醛,并促进了活性氧(ROS)的生成

    开发出能够在有效管理反应热的同时保持高选择性的先进催化系统,仍然是异相催化领域中的一个重大挑战。在这项工作中,我们报道了一种新型相变材料(PCM)工程化热存储催化剂MEPCM@CuBTC的合理设计与合成,该催化剂集成了热调节和催化功能。该催化剂是通过将二十二碳烷(n-docosane)封装在Cu₂O壳层中,并在表面原位生长纳米级的CuBTC颗粒来制备的。这种独特的结构使得反应热能够通过PCM核心的热存储能力被动态吸收,从而防止局部过热并抑制与热失控相关的副反应。PCM与CuBTC的协同整合显著增强了活性氧(ROS)的生成,尤其是超氧阴离子(·O₂⁻),这

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 自支撑的Fe3C@C复合材料源自MOF/壳聚糖薄膜,可用于电磁干扰屏蔽和焦耳加热

    高性能的电磁干扰(EMI)屏蔽材料已成为缓解日益严重的电磁污染问题的关键解决方案。研究人员采用了一种简单的方法,在碳片上制备了一系列自支撑的Fe3C纳米颗粒(Fe3C@C),具体步骤包括调控Fe-MOF和壳聚糖(CS)复合膜(Fe-MOF@CS)的制备过程,随后进行碳化处理。表征结果显示,锚定在碳片上的Fe3C纳米颗粒形成了丰富的异质界面,从而构建出具有相互连接的导电网络的多孔结构。这种独特的微观结构显著提升了材料的导电性能,同时增强了其磁损耗能力,从而实现了卓越的电磁干扰屏蔽效果。优化后的Fe3C@C-0.6复合材料在X波段表现出优异的EMI屏蔽性能,

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 多尺度纳米乳液引导的各向异性组装用于构建层次多孔金属-有机框架

    各向异性的分层多孔金属-有机框架(MOF)纳米材料由于其多样的配位网络、可编程的催化功能以及增强的质量扩散能力,在异相催化方面具有巨大的潜力。然而,同时控制MOF纳米粒子的结构对称性并在MOF基质中整合可调的中孔结构仍然是一个重大挑战。在此,我们提出了一种多尺度纳米乳液引导的各向异性组装策略,用于制备具有高度可调孔结构的中孔ZIF-67纳米碗。该方法采用双表面活性剂系统(F127和P123)来稳定不同大小的纳米乳液。较小的纳米乳液被包裹在生长中的MOF基质内部,形成内部中孔,而较大的纳米乳液则作为成核界面,引导其各向异性组装。通过调节F127与P123的

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 用于酸性介质中电化学氢释放反应的微米级导电金属-有机框架纳米片

    导电金属有机框架(MOFs)由于其可调节的活性中心,已成为电化学氢演化反应(HER)的有希望的候选材料;然而,它们庞大的三维结构限制了活性位点的可及性。在这里,我们提出了一种基于2,3,6,7,10,11-六氨三苯(HITP)的MOFs的重组策略,该方法能够制备出微米级的纳米片。该过程包括将M-HITP纳米颗粒在四甲基氢氧化铵水溶液中进行超声处理,通过重排-重组途径实现纳米片的制备。所得纳米片的厚度约为30纳米,转化效率约为30 wt%。在酸性电解质中,Ni-HITP在10 mA cm−2电流下的HER过电位从253 mV(纳米颗粒)显著降低到105 m

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 原位掺杂的钴亚纳米簇分布在分层多孔碳材料中,以提升氧还原反应的性能

    中孔碳材料(HTMC)具有类似空心龟壳的形态,并通过多步骤模板介导的合成方法嵌入了亚纳米级的钴(Co)簇(SNCs)。在此方法中,首先使用氧化石墨烯(GO)作为二维(2D)非牺牲模板,以实现双金属(Co和Zn)沸石咪唑骨架(ZIF)异质结构的原位生长。通过改变Co和Zn的进料比例,在GO表面生长出不同成分的双金属ZIFs。随后,在多巴胺介导的中孔结构涂层过程中,这些ZIFs作为牺牲模板形成了规则的空腔(即大孔)。在900°C的N₂气氛下进行碳化处理后,获得了负载有Co物种的层次多孔二维碳材料,将其命名为CoHTMC-x(其中x表示Co的进料百分比)。研究

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • PEDOT⊃金属-卟啉框架复合材料在浓LiClO4水溶液电解质中的超电容性能

    在现代能源技术快速发展的背景下,超级电容器因其高功率密度、快速充放电能力和长循环寿命而受到广泛关注。传统超级电容器主要依赖于碳基材料或过渡金属氧化物作为电极,然而,这些材料在高浓度水性电解液中的应用仍面临诸多挑战,如电导率不足、结构稳定性差以及电化学性能受限等问题。因此,开发新型高性能电极材料成为研究的热点。近年来,金属有机框架(MOFs)因其独特的多孔结构、高比表面积和可调控的化学组成,被认为是提升超级电容器性能的潜在候选材料。然而,由于MOFs本身具有较低的电导率,其在电化学应用中的表现仍不够理想。为了解决这一问题,研究人员尝试通过引入导电聚合物来增强MOFs的导电性,同时保持其结构特性。

    来源:Journal of Materials Chemistry C

    时间:2025-11-20

  • 氮含量对氮碳材料制成的超级电容器性能的影响

    氮-碳(N–C)材料作为一种替代元素碳的新型材料,正在先进能源应用中展现出广阔前景。这些材料通过将氮原子引入碳网络,改变了碳材料原有的电子结构和表面特性,从而显著提升了其在超级电容器等储能设备中的性能。本研究通过系统地调控氮含量,探讨了N–C材料中氮碳比例(N/C)对超级电容器性能的影响,并揭示了其在能量存储中的关键作用。研究结果表明,氮碳比例并非越高越好,而是存在一个最优区间,能够实现材料性能的最大化。### 氮含量与超级电容器性能的关系在超级电容器中,电极材料的性能主要取决于其比电容、导电性以及材料的结构特性。氮原子的引入不仅改变了碳材料的化学组成,还影响了其电子转移行为、表面极性以及电解

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 揭示钙钛矿共蒸发的复杂性:为何共蒸发可能并非最佳选择

    在有机-无机钙钛矿太阳能电池的制造过程中,热共蒸发技术作为一种无溶剂、可扩展的沉积方法,逐渐受到关注。然而,本研究系统性地揭示了在使用热共蒸发技术制备具有双阳离子、双卤素的宽禁带钙钛矿薄膜时所面临的诸多挑战,这些挑战限制了该技术在工业应用中的推广。我们的研究重点在于分析不同基底材料对钙钛矿薄膜形成的影响,以及在共蒸发过程中控制无机前驱体沉积速率的困难。通过深入探讨这些问题,我们旨在为共蒸发技术的进一步优化提供理论依据和技术指导。基底材料对钙钛矿形成的影响是本研究的核心发现之一。即便是最微小的表面处理,如退火或清洗(在自组装分子(SAMs)的情况下),也能够显著改变钙钛矿薄膜的性能。例如,使用不

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-11-20

  • 通过噻吩基π扩展配体调节Fe(II)–NHC敏化剂的电子性质

    设计了一种含有融合噻吩结构以及羧基或噻吩基氰基丙烯酸官能团的异咯铁(II)–NHC敏化剂NS158、NS271和NS252,旨在通过DSSC中的HOMO反转增强光捕获能力。这些复合物在溶液状态下以及固定在TiO2光阳极上时,通过电化学测量、瞬态吸收光谱和从头算计算进行了全面表征。所有使用这些敏化剂的DSSC样品在18 μm光阳极上的光电转换效率均不低于1%。其中,NS252敏化剂结合了噻吩基氰基丙烯酸官能团和融合的二噻吩结构,具有最宽的吸收范围(可达750 nm),但光电转换效率(IPCE)最低(25%),光电转换效率(PCE)为1.07%,光电流为4.

    来源:Dalton Transactions

    时间:2025-11-20

  • 提交:数字移液器:一种用于自动驾驶实验室中液体转移的开源硬件

    在当今快速发展的科学领域,自动化技术正以前所未有的速度改变着实验流程。特别是随着自驱动实验室(Self-driving Laboratories, SDLs)的兴起,自动化操作不仅提升了实验效率,还极大地推动了科学研究的智能化和标准化。其中,液体处理作为许多实验的核心环节,其精度直接影响实验结果的可靠性和重复性。因此,开发一种高精度、低成本且易于集成的液体处理设备,成为推动自驱动实验室进一步发展的关键。本文介绍的数字移液器(Digital Pipette v2)正是在这一背景下诞生的,旨在解决前一代设备在处理多种液体时可能产生的交叉污染问题,同时保持与国际标准一致的精度。数字移液器v2的设计理

    来源:Digital Discovery

    时间:2025-11-20

  • 一种用于问答对及网状合成条件的自动化评估代理

    在当今人工智能技术迅猛发展的背景下,大型语言模型(LLMs)已成为解决复杂问题的重要工具,其应用范围已经扩展到多个科学领域,包括化学。特别是对于涉及复杂推理和多步骤分析的领域,如金属有机框架(MOFs)相关的**金属有机多孔材料(reticular chemistry)**,LLMs展现出了巨大的潜力。然而,为了使这些模型在特定任务中表现得更加精准和可靠,需要对其输入和输出进行系统化的评估。本研究旨在开发一种**自动化评估代理(QAutoEval)**,以减少对人工评价的依赖,提高对Q&A对以及合成条件数据集的分类准确度。通过不断优化提示词(prompt)和模型架构,我们构建了一个能够达到人类

    来源:Digital Discovery

    时间:2025-11-20

  • 三种双吡啶-有机二磺酸盐分子组装体中的质子传导

    研究人员合成并研究了三种新的结晶有机盐(COSs),这些盐包含4,4′-联苯二磺酸(bpds)以及不同的联吡啶衍生物——2,2′-联吡啶(22bpy)、1,2-二(4-吡啶基)乙烯(bpee)和2,5-二(吡啶-4-基)-1,3,4-氧杂二唑(bpdoz),并对其结构和质子导电性进行了表征。这些有机盐分别为[bpds][22bpy](1)、[bpds][bpee]·2H₂O(2)和[bpds][bpdoz]·H₂O(3),它们形成了二维(2D)或三维(3D)的氢键网络。在每种盐中,质子从磺酸基团转移到联吡啶氮受体上,形成了离子杂合体。这些化合物的质子导电

    来源:CrystEngComm

    时间:2025-11-20

  • [C4N2H14][CdBr4]的非中心对称相用于太阳盲紫外光检测

    二维(2D)有机-无机卤化物钙钛矿(OIHPs)因其可溶液处理性、结构多样性以及可调的光电性能而受到了广泛关注。然而,关于用于紫外(UV)检测的宽带隙OIHPs的研究报告非常少。本文报道了一种新型的层状宽带隙OIHP化合物[C4N2H14[CdBr4],该化合物是通过简单的水热法合成的。通过单晶X射线衍射(XRD)和二次谐波产生(SHG)测试验证了[C4N2H14[CdBr4]的非中心对称结构。这种化合物具有约3.88 eV的宽光学带隙(Eg)和约641 μs的载流子寿命。与已报道的中心对称相相比,我们的样品在254 nm光照下表现出32.19 μA W

    来源:CrystEngComm

    时间:2025-11-20


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