• 综述：用于航空航天领域的聚合物和复合材料的增材制造

  ### Analysis of Additive Manufacturing (AM) in Aerospace and Aeronautical Applications#### **Introduction** Additive manufacturing (AM) has revolutionized aerospace and aeronautical industries by enabling the production of complex, lightweight, and customized components. Traditional subtractive met

  来源：Materials Horizons

  时间：2025-12-12

• 用于锂和锰富集层状氧化物正极前驱体微观结构控制的生成式逆向设计

  锂离子电池阳极前驱体微观结构闭环优化框架研究（摘要部分）微结构形态作为决定材料性能的关键因素，长期面临量化困难与优化效率低下的问题。本研究构建了首个闭环式AI驱动框架，首次将显微图像直接作为设计变量进行优化。该框架通过三阶段协同工作实现：1）基于深度学习的图像分析模块，提取纹理复杂度、球度系数和D50等效直径等量化指标；2）扩散模型生成器预测合成参数与显微图像的映射关系；3）粒子群优化算法实现参数空间的高效搜索。实验验证表明，该框架能精准预测0.3-0.5μm级二次颗粒的形态分布，合成条件优化后电极容量保持率提升3%，电压衰减率降低15%。方法突破传统试错模式，将实验室需要3周完成的流程压缩至

  来源：Materials Horizons

  时间：2025-12-12

• 通过界面工程实现各向异性微结构氧化铝陶瓷的强度和韧性极限

  本文聚焦于一种新型陶瓷复合材料——仿生层状陶瓷（Bioinspired Anisotropic Microstructured Ceramics, AMCs）的设计与性能优化，通过界面工程实现高强度与高韧性的协同提升。研究揭示了界面刚度和韧性对裂纹传播路径的关键调控作用，并建立了普适性设计准则，为极端环境下的高性能陶瓷材料开发提供了理论框架。### 核心问题与研究背景传统陶瓷材料普遍存在高强度与高韧性的矛盾，难以在复杂载荷下保持结构完整性。天然贝壳（如珠母层）通过独特的砖-灰泥层状结构实现了卓越的力学性能：其矿物骨架（约95%）与蛋白质基体（约5%）的协同作用，使贝壳强度接近纯矿物强度（约14

  来源：Materials Horizons

  时间：2025-12-12

• 集成分层Z结构的BiOCl/NiTiO3异质结构光阳极及其在环丙沙星降解中的光电催化应用

  该研究聚焦于开发一种新型BiOCl/NiTiO3异质结光阳极材料，并系统评估其在环丙沙星（ciprofloxacin，CPX）废水光电催化降解中的应用潜力。通过多维度表征与实验验证，研究揭示了异质结结构对光生电荷分离效率、光吸收性能及反应稳定性的协同优化机制，为抗生素污染治理提供了创新解决方案。**材料体系与结构特性**研究选用BiOCl和NiTiO3两种半导体材料进行异质结设计。BiOCl作为优势光阳极材料，具有3.08 eV带隙和优异电荷迁移性能，但其光生载流子易在导带中复合。NiTiO3（带隙2.20 eV）作为补集材料，表现出较窄的可见光响应带隙和稳定的晶体结构。通过XRD分析证实异质

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 负载有肿瘤抗原的纳米古菌体能够激活抗原呈递细胞，并引发T细胞反应，从而用于宫颈癌的免疫治疗

  宫颈癌细胞蛋白负载纳米考古鞘（NACDPs）的免疫治疗研究一、研究背景与意义宫颈癌作为全球女性第四大常见恶性肿瘤，其防治形势依然严峻。尽管HPV疫苗和传统治疗方法取得一定进展，但现有疫苗存在免疫原性不足、热稳定性差、需冷链运输等问题。本研究创新性地采用自体肿瘤蛋白与纳米考古鞘（NACDPs）结合，通过激活抗原呈递细胞（APCs）和增强T细胞反应，为开发新型宫颈癌免疫疗法提供了实验依据。二、技术路线与材料研究团队构建了包含以下核心环节的技术体系：1. **纳米载体制备**：采用甲烷单胞菌极性脂质与常规磷脂（8:2比例）复合，通过超声处理和冻融循环包载肿瘤蛋白。关键创新在于利用考古鞘独特的双层脂质

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• FTO与ITO基底在BiVO4光阳极中的比较评估：ITO基底具有更优的表面质量，从而实现了更快速的水分解反应

  该研究针对透明导电氧化物（TCOs）衬底对BiVO₄光电极性能的影响展开系统探讨，通过对比氟掺杂锡氧化玻璃（FTO）与氧化铟锡（ITO）两种常见衬底，揭示了界面特性对光生电荷传输效率的关键作用。研究采用金属-有机分解（MOD）法在两种衬底上制备BiVO₄薄膜，结合多种表征手段与光电化学测试，深入解析了材料性能差异的物理机制。### 1. 衬底特性与制备工艺的协同影响研究首先系统对比了FTO与ITO的物理化学特性。FTO作为成熟衬底材料，具备稳定的化学性能与较低的电阻率（约3.7×10⁻⁴Ω·cm），但其表面粗糙度（Ra≈13.5nm）易导致半导体与衬底接触不良。反观ITO，虽然稀有金属铟的使用

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 潜在的CeNiO3钙钛矿的合成与表征：用于光电化学水分解

  这篇研究聚焦于开发一种高效且稳定的CeNiO₃光阳极材料，用于太阳能驱动的氢能生产。研究采用柠檬酸溶胶-水热法合成材料，并通过多种表征手段验证其结构和性能，最终在光电化学水分解中展现出显著优势。以下是对该研究的系统解读：### 一、研究背景与意义全球能源需求与环境污染的矛盾日益突出，氢能因其高能量密度、零碳排放等特性被视为理想替代能源。传统制氢方法（如蒸汽重整）存在能耗高、副产物分离困难等问题。光电化学水分解（PEC-WS）利用半导体材料在光照下直接分解水制氢，具有反应条件温和、产物纯度高等优势。然而，现有光阳极材料普遍存在带隙较宽（难以吸收可见光）、电荷载流子复合率高、稳定性不足等问题。Ce

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• Mn和Si替代的AlPO-41沸石框架的增强伽马射线屏蔽性能：一种制备轻质高密度防护材料的途径

  本文聚焦于通过原子级调控微孔沸石框架结构来设计高效、轻量化的γ射线屏蔽材料。研究以AlPO-41为母体，通过硅（Si）和锰（Mn）的元素替代，系统评估了材料密度、有效原子数及辐射衰减参数之间的关联性，为新型屏蔽材料的理性设计提供了理论依据。### 核心研究进展1. **材料体系构建** 研究者开发了AlPO-41及其衍生框架SAPO-41、MnAPO-41、MnAPSO-41四类体系。通过高分辨率晶体学数据计算，发现Mn和Si的引入使材料密度显著提升：AlPO-41密度为3.862 g/cm³，而MnAPO-41密度达3.897 g/cm³，增幅达1.6%。这种密度提升源于Mn（原子量

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 基于立方Mg的钙钛矿和反钙钛矿化合物（MgBO3和Mg3BO4；B = Si、Ge、Sn、Pb）的组成调谐与性质演变：一项针对多功能器件应用的比较性第一性原理研究

  ### 中文解读：Mg基立方萤石（MgBO₃）与反萤石（Mg₃BO）体系的结构、电子及物化性能比较研究#### 1. 研究背景与意义萤石结构（ABX₃）和反萤石结构（A₃BX）是两种重要的氧化物晶体结构。本文聚焦于Mg基立方萤石（MgBO₃）和反萤石（Mg₃BO）体系，其中B位元素涵盖Si、Ge、Sn、Pb。研究目标是通过第一性原理计算，系统分析两类结构的物化性能差异，为新型功能材料的设计提供理论依据。#### 2. 结构特性分析**晶格参数与稳定性** 通过晶格优化发现，MgBO₃和Mg₃BO的晶格常数均随B位离子半径增大（Si→Pb）而显著增加。例如，Mg₃PbO的晶格常数（4.43 Å

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 一种解耦策略，用于优化基于ZIF-67掺杂聚吡咯生物粘合剂的混合墨水的柔性热电设备中的功率密度

  本文聚焦于开发一种新型柔性热电发电机（FTEG），通过将具有高孔隙率和化学稳定性的金属有机框架材料ZIF-67与导电聚合物聚吡咯（PPy）结合，显著提升了热电转换性能。研究不仅验证了ZIF-67/PPy复合材料在柔性热电领域的可行性，还通过系统优化确定了最佳掺杂比例，为可穿戴电子设备等应用提供了创新解决方案。### 1. 研究背景与意义热电发电机（TEG）作为一种无运动部件的固态能量转换装置，能够直接将废热转化为电能。在工业余热回收、柔性电子皮肤、可穿戴传感器等领域具有广阔应用前景。然而，传统热电材料存在脆性大、柔性差、工艺复杂等问题。本文提出将金属有机框架（MOF）材料ZIF-67与导电聚合

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 用于压电纳米发电机和锂离子电池的石墨烯-PVDF复合膜

  该研究聚焦于开发一种由聚偏氟乙烯（PVDF）与石墨烯纳米片复合而成的多孔薄膜，旨在提升其在压电纳米发电机（PENGs）和锂离子电池（LIBs）中的应用性能。研究通过对比纯PVDF薄膜与PVDF/石墨烯复合薄膜的物理化学特性及电化学行为，系统阐述了石墨烯作为增强剂的作用机制，并验证了其在实际储能装置中的可行性。### 研究背景与意义可穿戴电子设备因轻量化、柔性化特点成为智能穿戴和物联网领域的重要发展方向。然而，其能量供给仍面临瓶颈，传统化学电源难以满足动态环境下的持续供电需求。压电纳米发电机通过机械能直接转化为电能，具有自充电特性，但需材料具备高能量密度和稳定性。同时，锂离子电池的隔膜需兼具高离

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 综述：原子级理解在优化用于锂离子电池的钛酸锂氧化物阳极中的作用

  锂钛氧化物（LTO）作为锂离子电池负极材料的研究进展与未来方向一、LTO材料特性与核心挑战锂钛氧化物因其独特的零应变特性备受关注，该特性来源于其立方岩盐相（Li₇Ti₅O₁₂）与尖晶石相（Li₄Ti₅O₁₂）之间的可逆结构转变。这种转变仅伴随0.8%的体积变化，使得LTO在超过10000次循环后仍保持结构稳定性，显著优于石墨负极。然而，LTO的电子绝缘性和锂离子扩散动力学迟缓严重制约其实际应用。电子绝缘性源于Ti⁴⁺的d轨道全充满状态，而锂离子迁移需克服高达0.6 eV的能垒，导致其倍率性能不足。二、计算材料学的核心作用密度泛函理论（DFT）通过模拟原子尺度相互作用，揭示了LTO性能提升的关键

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 一种高效的合成策略，用于制备在极低堆叠压力下仍可正常工作的全固态电池用近零体积变化材料

  该研究聚焦于开发适用于无高压封装（stack pressure <0.5 MPa）固态电池的高性能正极材料Li8/7Ti2/7

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-12-12

• 基于高表面积磁性Fe3O4@TiO2核壳结构与固定化的Ni–PNP脂肪族钳形复合物的混合材料合成：研究其结构、磁性和抗菌性能，以及非酶法葡萄糖电化学传感特性

  该研究围绕一种新型纳米复合材料——Fe₃O₄@TiO₂核壳结构与镍-PNP夹心化合物（Ni-PNP）结合的杂交材料，系统探讨了其合成方法、结构特性、抗菌性能及葡萄糖电化学检测能力。研究通过多步可控合成实现了核心纳米材料的组装，并利用化学键合策略成功将具有催化活性的金属配合物固定在材料表面，最终开发出兼具磁响应性和功能化特性的多功能纳米体系。### 材料合成与结构表征研究采用可控水热法合成Fe₃O₄@TiO₂核壳结构。以FeCl₃和FeCl₂为前驱体，通过共沉淀法制备Fe₃O₄纳米颗粒后，在反应体系中引入钛酸四丁酯（Ti(OC₂H₅)₄）进行表面修饰。通过调节乙醇、乙酸和水配比（1:25:0.1

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 精选的可持续合成金属有机框架，用于氢气和二氧化碳的储存

  近年来，金属有机框架材料（MOFs）因其可调控的孔隙结构和优异的吸附性能，在氢气和二氧化碳存储领域受到广泛关注。本研究聚焦于通过绿色可持续的合成方法制备Al-MIL-53-NH₂、Fe-MIL-100、Zr-BDC及其氨基修饰体Zr-BDC-NH₂，并系统评估其在气体存储中的性能。**合成方法创新性** 研究团队突破传统高温高压合成限制，采用室温水相法完成MOFs的制备。以Fe-MIL-100为例，通过FeCl₂·4H₂O与H₃BTC酸配位反应，在常温常压下利用水作为溶剂，经搅拌反应6小时后获得目标产物。该方法的创新性体现在：首先，消除高温合成带来的能耗问题，将反应温度从常规的150-200

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 磁性核-卫星结构的Fe/Cu@Zeolite 13X纳米复合材料作为高效催化剂：在靛蓝胭脂红和四环素降解中的应用表现

  ### 中文解读：Fe/Cu@Zeo13X-2催化剂在Fenton及光Fenton过程中降解有机污染物的机制与优化研究#### 1. 引言 随着水体污染问题的加剧，开发高效、低成本的有机污染物降解技术成为研究热点。合成沸石因其独特的孔道结构、高比表面积和优异的离子交换性能，被广泛应用于吸附和催化领域。其中，Zeo13X型沸石因其大孔径（12环窗口）和丰富的酸性位点，特别适合吸附和降解难处理的有机物（如抗生素和染料）。然而，传统Fenton反应存在催化剂再生困难、pH范围窄（需强酸性条件）及副产物积累等问题。为解决这些问题，研究者通过引入磁性金属氧化物（如Fe₃O₄）增强催化剂的可回收性，同时

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 通过蜀葵衍生的碳点和天然染料改性的可持续TiO2光催化剂，用于增强可见光下对刚果红的降解：一项比较研究

  紫草花（Alcea rosea）作为常见观赏植物，其花朵在凋谢后常被废弃，而本研究提出了一种创新方法，将这种农业废弃物转化为高效光催化剂，为解决环境污染和资源循环利用问题提供了新思路。研究团队通过提取紫草花中的天然色素（HH dye）和碳点（HHCDs），分别对TiO₂纳米颗粒进行表面修饰，开发了两种新型复合光催化剂。通过系统性对比实验，发现碳点修饰的TiO₂（HHCDs@TiO₂）在可见光下降解刚果红（CR）染料效率显著优于天然色素修饰的版本，同时表现出更优异的稳定性和适应性，为后续工业应用奠定了基础。### 研究背景与意义随着纺织、造纸等工业的发展，合成染料（如CR）的废水排放量激增。这类

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• Mn(Si1−xAlx)1.75的结构和热电性质：一种共格相混合物近似模型

  高锰硅化物（HMS）材料作为一类极具潜力的热电半导体材料，因其良好的电学性能、化学稳定性和环境友好性备受关注。本研究通过熔炼法结合高温压制工艺，系统探究了铝掺杂对Mn(Si₁₋ₓAlₓ)₁.₇₅系列材料结构和热电性能的影响，并首次尝试使用光伏产业回收的硅片作为原料合成高纯度HMS相，为绿色材料制备提供了新思路。### 材料合成与结构分析研究团队采用熔炼法在氩气保护下制备了0≤x≤0.04不同铝掺杂浓度的HMS材料。通过X射线衍射（XRD）的Rietveld精修技术，发现所有样品均由两种NCL（Nowotny-Chapman-Lütke）相组成：Mn₁₅Si₂₆（I42d）和Mn₂₇Si₄₇（P

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 使用gNDI-Br2优化滴铸参数以制备n型积累型有机电化学晶体管（OECTs）

  有机电化学晶体管（OECTs）作为柔性电子和可穿戴设备的核心组件，近年来受到广泛关注。其独特的工作机制在于离子与电子的协同传输，这种特性使其在低功耗神经形态计算、生物传感器等应用中具有潜力。然而，与p型OMIEC相比，n型材料的研究相对滞后，主要受限于电荷传输效率和器件稳定性问题。针对这一挑战，某研究团队通过优化小分子OMIEC gNDI-Br₂的制备工艺，成功提升了n型OECT的性能，为新型电子器件的开发提供了重要参考。### 研究背景与核心问题OECTs的开关机制依赖于电解质中离子与通道材料之间的相互作用。当施加栅压时，电解质中的离子（如Na⁺）通过离子交换与通道材料中的极性基团（如NDI

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

• 基于铱的复合物与介孔g-C3N4纳米复合材料的合成与表征及其在超级电容器中的应用

  本文聚焦于一种新型iridium基复合材料在超级电容器领域的应用研究。通过将过渡金属氧化物与多孔碳氮材料复合，有效解决了传统超级电容器电极材料存在的导电性差、活性位点不足、循环稳定性不高等问题。研究团队创新性地采用4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶作为配体，与六氯合Ir(IV)酸酐反应生成iridium基配合物，并通过与介孔石墨相氮化碳（g-C₃N₄）复合，显著提升了材料的储能性能。### 材料体系创新研究选取过渡金属氧化物中性能优异的IrO₂作为核心材料。iridium具有独特的电子结构，其配合物在氧化还原反应中表现出多价态转换特性，理论比电容可达2300 F g⁻¹以上。但单一氧化物存在以

  来源：Materials Advances

  时间：2025-12-12

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