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  • PPO改性聚氨酯的合成及其对软段玻璃化转变温度与介电性能的调控机制研究

    在材料科学领域,聚氨酯(PU)因其可设计的软硬段结构而广泛应用于汽车、电子器件等领域。然而传统PU存在软段热稳定性差、高温力学性能骤降等瓶颈。尤其当环境温度超过软段玻璃化转变温度(Tg)时,材料会出现明显的强度衰减。如何通过分子设计提升PU的耐热性和功能特性,成为当前研究的关键挑战。大连理工大学(原文Central Universities of China资助项目编号DUT20RC(5)007)的研究团队创新性地将工程塑料聚(2,6-二甲基苯醚)(PPO)的刚性骨架引入PU体系。通过合成羟乙基封端的低分子量PPO(PPOD)作为多元醇改性剂,采用两步法(预聚体合成+链延伸)制备了PPO改性P

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-07-25

  • 生物质衍生多孔碳/锌基混合超级电容器的协同构建与性能调控

    随着全球能源结构转型加速,开发兼具高功率密度与能量密度的储能器件成为研究热点。传统超级电容器虽具有快速充放电优势,但其能量密度往往难以满足实际需求;而锂基储能系统又面临资源稀缺和安全隐患。更棘手的是,现有高性能电极材料多依赖不可再生的石化原料或复杂制备工艺,这与可持续发展理念背道而驰。在此背景下,如何从自然界中挖掘新型碳源,通过绿色工艺构建高性能储能器件,成为学界亟待突破的瓶颈问题。宁波大学(根据基金编号22078164推断)的研究团队独辟蹊径,将目光投向漫山遍野的蕨类植物——狼尾草。这种生物质不仅富含天然孔隙和杂原子,其纤维素-木质素复合结构更可为碳骨架提供理想模板。研究人员创新性地采用两步

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-07-25

  • 彩色透明木材的制备、理化性能及可调色特性研究:为个性化生物质功能材料开辟新路径

    木材作为一种可再生的生物质资源,凭借低密度、高模量、高强度、高韧性、无毒、可生物降解及易加工等显著优势,在家具制造、建筑、工艺品和汽车内饰设计等领域得到广泛应用。然而,木材作为生物质材料存在固有缺陷,如尺寸稳定性差、易燃、易受虫害和腐蚀等,这些问题严重限制了其应用范围和进一步发展。为改善木材性能,研究人员开展了热处理、酶处理、漂白等多种物理和化学改性研究,以提升木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色稳定性,同时尝试赋予木材新的特殊功能,如超疏水木材、磁性木材和透明木材等。在透明木材领域,创新技术成功将传统木材转化为具有优异透明度的新型材料,显著拓展了其应用领域。透明木材作为新型绿色复合材料,既保留了木

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-07-25

  • 多金属氧酸盐基共价有机框架材料加速多硫化物转化动力学的设计与应用研究

    锂硫电池因其高达2600 Wh kg−1的理论能量密度和硫正极的低成本特性,被视为下一代储能技术的希望之星。然而可溶性多硫化物(Li2Sx, 4≤x≤8)的穿梭效应导致的自放电、活性物质利用率低等问题,始终制约着其商业化进程。传统共价有机框架(COFs)材料虽能通过物理限域抑制穿梭效应,但其本征催化活性不足的缺陷亟待突破。吉林省教育厅资助项目的研究团队创新性地将具有氧化还原活性的Anderson型多金属氧酸盐(POMs)引入COFs骨架,通过溶剂热法构建了TFPOT-POM和TFPT-POM两种新型多金属氧酸盐基共价有机框架(POCOFs)。该研究通过精确调控[CoMo6O18((OCH2)3

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 基于铜单原子纳米酶的双模式比色传感平台在饮料总抗氧化能力检测及红茶发酵监控中的应用研究

    在现代快节奏生活中,过量活性氧(ROS)引发的氧化应激已成为心血管疾病和炎症的重要诱因。尽管人体无法自主合成足量抗氧化剂,但通过饮食摄入水果、茶叶等外源性抗氧化物质成为维持健康的关键途径。其中,红茶因其独特风味和保健功能广受欢迎,其发酵过程中茶多酚等成分的氧化会显著改变总抗氧化能力(TAC)——这个评价食品品质的核心指标。然而传统HPLC检测方法存在设备复杂、耗时长等问题,而电化学技术又面临重现性差的困境,开发高效灵敏的TAC检测技术迫在眉睫。安徽农业大学的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表研究,创新性地利用金属有机框架(MOF)衍生的铜单原子纳米酶(Cu S

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 硫空位调控费米能级势差与抑制无效电子转移协同增强内建电场促进光催化析氢

    在能源危机与环境污染的双重压力下,光催化分解水制氢技术因其清洁可持续的特性备受关注。然而,现有催化剂普遍面临可见光利用率低、载流子复合快、表面反应动力学迟缓等瓶颈问题。特别是传统异质结中自发形成的内建电场(IEF)强度有限,难以实现光生电子-空穴对(EHPs)的高效分离。此外,催化剂表面氢中间体(H*)的吸附-脱附平衡调控也是提升析氢效率的关键难点。针对这些挑战,宁夏回族自治区自然科学基金项目支持的研究团队创新性地将缺陷工程与异质结调控相结合。他们选择具有独特d轨道电子相互作用的钙钛矿型氧化物Sr6Co5O15(SCO)作为基底,通过溶胶-热法在其表面生长硫空位(Vs)修饰的ZnIn2S4(Z

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-07-25

  • 锑掺杂杂化锆钙钛矿实现超宽带可调谐发光:单重态-三重态能量转移与自陷激子的协同调控

    在光电功能材料领域,有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿(MHPs)因其结构可调和优异发光性能备受关注。然而,单组分MHPs要实现多响应激发和全光谱可调谐发光仍面临巨大挑战。中国科学院的研究团队通过创新性设计,在(ETP)2ZrCl6(ETP=乙基三苯基膦)中引入Sb3+掺杂,成功实现了从深紫外(280nm)到深红(700nm)的超宽带发光调控,相关成果发表在《Materials Today Physics》。研究采用水热法合成晶体,结合单晶X射线衍射(XRD)和X射线吸收光谱确定结构,通过光谱实验和密度泛函理论(DFT)计算阐明发光机制。关键发现包括:[ZrCl6]2-单元与ETP阳离子的"主-客

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-07-25

  • 基于电子局域函数特征的氢化物超导体稳定性预测与逆向设计策略

    在超导材料研究领域,氢化物超导体因其逼近室温的超导转变温度(Tc)成为焦点,但绝大多数高Tc材料需要超过100 GPa的极端压力条件,这严重制约了实际应用。更棘手的是,多元氢化物体系的结构搜索犹如大海捞针——例如在H3SXe体系中尝试65种原子替换后,仅有7种能保持稳定。这些困境揭示了一个关键科学问题:如何建立电子结构特征与材料稳定性的内在关联,从而指导高效设计?西南交通大学(作者单位根据基金编号推断)的研究团队独辟蹊径,从电子局域函数(ELF,Electron Localization Function)这一量子化学指标入手,以MgHCu3(常压下Tc=42 K)为模板,系统构建124种衍生

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-07-25

  • 亲锂性低价态金属氧化物助力高性能三维锂金属负极研究

    锂金属负极(LMAs)因其-3.04 V vs. SHE的最低氧化还原电位和3860 mAh g-1的理论比容量,被视为下一代高能量密度储能器件的理想选择。然而,不稳定的固态电解质界面(SEI)和锂枝晶生长导致的低库仑效率(CE)、循环寿命短及安全隐患,严重阻碍其商业化进程。当前锂离子电池(LIBs)能量密度已接近300 Wh kg-1的天花板,开发新型电极材料迫在眉睫。为解决这一挑战,研究人员通过简便的溶液燃烧法制备了不同价态的镍氧化物修饰三维镍泡沫(NF)宿主材料。研究发现,二价镍氧化物(NiO)与锂发生适度单置换反应形成的Li@NiO/NF(LN2N)具有大比表面积和低锂扩散能垒,而三价

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-07-25

  • 原位生长铂纳米催化剂修饰PBO衍生纳米纤维碳纸:高效自支撑电极助力水系和柔性准固态锌空气电池性能突破

    在全球能源转型与碳中和背景下,锌空气电池(Zinc-air batteries, ZABs)因其理论能量密度高达1086 Wh kg-1、环境友好等优势,被视为下一代储能技术的明星选手。然而传统ZABs却面临着一个"界面困境"——如同城市交通枢纽的拥堵,电极内部的气体、液体和固体三相反应界面效率低下,导致大量催化剂成为无法参与反应的"死区"。更棘手的是,传统碳布基底导电性差,而商业碳纸又缺乏柔性,严重制约了柔性电子设备的发展。针对这些行业痛点,华南理工大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向了一种特殊的高性能材料——聚对苯撑苯并二噁唑(Poly(p-phenylene benzobisoxazole

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-07-25

  • 基于氧化还原活性给体-受体共轭微孔聚合物的高电压高倍率对称全有机锂电池研究

    在能源存储技术快速发展的今天,对称全有机电池(SAOBs)因其可持续性和环境友好特性备受关注。然而这类电池长期面临三大技术瓶颈:有机电极溶解导致的循环寿命短、氧化还原电位差不足造成的平均电压偏低(通常≤1.6 V),以及活性位点密度有限引发的比容量低下(普遍≤150 mAh g−1)。这些缺陷严重制约了SAOBs的实际应用,亟需开发兼具稳定框架和高效氧化还原活性的新型有机电极材料。针对这一挑战,国内研究人员在《Materials Today Energy》发表了一项突破性研究。该团队创新性地设计出具有给体-受体(D-A)结构的共轭微孔聚合物BTSZ,其分子架构巧妙融合了富电子的苯并[1,2-b

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-07-25

  • 温度调控聚偏氟乙烯(PVDF)跨晶结构的可控制备与性能研究

    在功能高分子材料领域,聚偏氟乙烯(PVDF)因其独特的铁电和压电特性备受关注。然而要实现其高性能应用,必须解决晶体结构调控的三大瓶颈:γ相晶体(γ-PVDF)成核困难、高温生长缓慢,以及α/γ多晶型难以精确控制。传统静态结晶仅能获得低性能的α-PVDF,而具有优异铁电特性的γ-PVDF通常需要长达120小时的高温结晶过程。更棘手的是,γ-PVDF的成核位点随机且密度低,这严重制约了其在柔性电子、能量收集等领域的应用。青海大学的研究团队在《Materials Today Communications》发表的研究中,创新性地将剪切场调控与温度编程相结合,设计了五种精密的热力学路径。通过刀片剪切超冷

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-07-25

  • 铜硅填料与银夹层协同作用下TC4/QP980异种金属激光-电弧复合焊接的微观机制与性能优化

    在航空航天和汽车制造领域,钛合金与高强钢的异种材料连接一直是令人头疼的"联姻难题"。这对"新人"不仅物理性质差异悬殊——钛的热膨胀系数比钢高出近50%,更会在高温"约会"时产生Ti-Fe金属间化合物(IMCs)这类"婚姻杀手",导致接头脆如饼干。传统铜填料虽能阻隔钛铁直接反应,但形成的Ti-Cu IMCs仍是接头最薄弱的"感情裂痕"。中国某研究机构的研究人员独辟蹊径,为这对"怨侣"设计了"复合婚介方案":采用CuSi3焊丝作"主婚人",0.1mm纯银箔当"情感调节剂",通过激光-电弧复合焊接这种"精准婚介技术",成功促成了TC4钛合金与QP980高强钢的"美满联姻"。这项发表在《Materia

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-07-25

  • 梧桐果纤维衍生Fe/N共掺杂空心管状催化剂构建及其在微生物燃料电池阴极氧还原反应中的应用

    每年春夏之交,城市街道旁的梧桐树飘散的果絮常引发环境困扰,这些被称作梧桐果纤维(POFFs)的废弃物化学组成独特(含33.79%纤维素、25.89%木质素),具有天然空心管状结构,却长期缺乏高值化利用途径。与此同时,微生物燃料电池(MFCs)作为可持续能源技术,其阴极氧还原反应(ORR)依赖昂贵的铂基催化剂,成为制约该技术发展的关键瓶颈。针对这两大问题,扬州大学的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表创新成果,首次将POFFs转化为高性能Fe/N共掺杂ORR催化剂,实现了环境治理与能源技术的双重突破。研究采用三步关键方法:首先通过SEM(扫描电子显微镜)表征POF

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 基于双活性基因整合的锌基杂化紫外非线性光学晶体设计与双色发光性能研究

    在激光技术领域,非线性光学(NLO)晶体是实现频率转换、产生纠缠光子对的关键材料。尽管传统无机晶体如KDP、KBBF等已商业化,但其高昂成本和复杂制备工艺制约发展;而有机晶体虽具分子可设计性优势,却面临热稳定性差、易潮解等问题。如何开发兼具优异光学性能与稳定性的新材料,成为研究焦点。山东大学的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表研究,创新性地将平面π共轭的4-乙氨基甲基吡啶阳离子与[ZnBr4]2-四面体结合,成功制备出非中心对称结构的(C8H14N2)ZnBr4晶体。该研究采用单晶X射线衍射确定结构,通过紫外-可见光谱、热重分析、激光诱导损伤阈值(LIDT)测

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 智能三重防护涂层:荧光自指示与自修复协同增强的金属腐蚀防护新策略

    金属腐蚀如同无声的"金属癌症",每年造成全球经济损失高达数万亿美元。传统防护涂层虽能暂时隔绝腐蚀介质,但微观裂纹的产生往往难以察觉,最终导致涂层失效。更棘手的是,这些肉眼不可见的微裂纹修复需要人工干预,在复杂工业场景中几乎无法实现。印度化学技术研究所(CSIR-Central Mechanical Engineering Research Institute, CMERI)的Sanjukta Zamindar和Priyabrata Banerjee团队在《Materials Today Chemistry》发表的研究,带来了一种会"自我报警"和"自动愈合"的智能涂层,通过荧光标记的桐油微胶囊实

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 综述:铜基治疗剂在胶质瘤治疗中的应用

    Abstract铜在酶激活、氧气运输、细胞信号转导等生理过程中发挥重要催化辅因子作用。它可通过激活蛋白激酶 B 和血管内皮生长因子信号促进胶质瘤生长和血管生成。恶性胶质瘤微环境中铜水平升高,且铜代谢相关蛋白存在异常。一方面,铜耗竭可抑制胶质瘤生长,但尽管铜耗竭能抑制肿瘤细胞增殖,临床试验结果仍不理想。另一方面,高铜水平可通过靶向脂酰化三羧酸循环蛋白诱导铜死亡(cuproptosis)。本文主要综述铜及其螯合物基纳米制剂在胶质瘤治疗中的最新进展与机制,更重要的是,铜及其螯合物可增强化疗、放疗、免疫治疗和光动力治疗的疗效,最后还探讨了铜及其螯合物的临床应用,并对智能铜基多功能纳米平台进行了展望。I

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-07-25

  • 屈曲加筋复合材料面板中分层扩展不稳定性的动态相互作用研究

    复合材料在航空航天等领域广泛应用,但其层间分层问题严重威胁结构安全。当复合材料结构承受压缩载荷时,预存分层可能引发局部屈曲,而动态事件会进一步加剧分层扩展与屈曲形态的相互作用,导致结构突然失效。传统静态分析方法难以捕捉这种动态耦合效应,亟需开发更精确的数值模拟工具。国内某研究机构的研究团队针对这一难题,采用自主研发的SMart time XB(SMXB)数值方法,对含Ω型加筋的复合材料面板进行系统性研究。通过非线性静态和瞬态分析对比,首次揭示了屈曲模式突变对分层扩展的放大效应,并验证了SMXB在模拟动态屈曲-分层耦合现象中的独特优势。相关成果发表在《Materials》上,为复合材料结构的损伤

    来源:Materials & Design

    时间:2025-07-25

  • 氧空位调控界面反应工程策略提升FeSiCr基软磁复合材料的高频低损耗性能

    随着5G通信、电动汽车和数据中心等新兴技术的快速发展,现代电子设备正朝着高频化、高功率密度和小型集成化方向演进。然而,高频条件下的低功率损耗已成为提升电子设备性能的关键瓶颈。作为电磁能量转换系统的核心材料,由"磁性金属-绝缘介质"异质结构构成的软磁复合材料(SMC)因其高磁导率、低矫顽力和优异的频率响应特性而备受关注。但传统有机绝缘系统如环氧树脂和聚硅氧烷存在热稳定性差(<500°C)的固有缺陷,不仅限制热处理选择空间,还会导致应力释放不完全,显著增加磁滞损耗并影响材料稳定性。这一现状促使科研人员转向研究磷酸盐、硅酸盐和陶瓷氧化物等无机绝缘系统,但如何精确调控绝缘层微观结构仍面临重大挑战。安徽

    来源:Materials & Design

    时间:2025-07-25

  • 通过MAPK-Erk通路优化水凝胶中Laponite比例促进骨再生的研究

    骨缺损修复是骨科临床的重大挑战,尤其是高能量创伤或关节周围骨折常伴随复杂骨缺损,传统植入材料难以兼顾生物相容性与骨诱导性。尽管水凝胶因其可注射性和高含水率成为理想载体,但其机械强度不足且缺乏主动促骨能力。纳米粘土Laponite虽被证实可促进成骨,但其最佳应用比例及作用机制尚不明确。空军军医大学(原第四军医大学)的研究团队通过系统研究,首次明确了Laponite在水凝胶中的最优比例为2%,并揭示其通过MAPK-Erk通路激活骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的分子机制。相关成果发表在《Materials》上,为可注射式骨修复材料的开发提供了重要理论依据。研究采用四大关键技术:1)复合水凝胶

    来源:Materials & Design

    时间:2025-07-25


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