模板法制备中空结构材料的研究进展

中空结构材料具有低密度、高比表面积、可以容纳客体分子等特点被广泛用于环境保护、生物医药、电子等领域。模板法具有简单、重复率高、预见性好等诸多优点, 在制备中空结构材料的过程中被广泛采用。根据所使用模板性质的不同, 模板法又可分为传统模板法和自模板法两类。本文对模板法制备中空结构材料的研究进行了综述, 首先阐述了硬模板法和软模板法两种传统模板法制备中空结构材料的研究进展, 并在此基础上重点综述和评价了奥斯特瓦尔德熟化法、柯肯达尔效应法、电化学置换法和化学刻蚀法四种自模板法制备中空结构材料的研究进展, 最后, 对模板法制备中空结构材料的发展前景进行了展望。     

纤维素纳米晶模板法制备有序介孔材料研究进展

纤维素纳米晶(cellulose nanocrysals,CNCs)是一种新型的模板材料,利用其自组装形成的手性结构可以实现CNCs模板法制备有序介孔材料。该法直接采用先驱体与具有自组装效应的CNCs复合并选择性去除模板或先驱体得到有序介孔,避免了预先制备介孔模板,缩短了工艺,并且对介孔结构可调性好。对应的介孔材料比表面积大、孔隙率高,介孔结构有序,为可控制备有序介孔材料提供了参考路径。介绍了CNCs的制备及其自组装,并且综述了近年来利用CNCs模板法制备有序介孔材料的研究进展,最后,对该领域未来研究方向进行了展望。     

空心球壳材料的制备研究进展

空心球壳材料的制备通常采用硬模板法或软模板法,评述了它们在制备空心球壳材料时的机理和优缺点,并综述了国内外应用模板法制备各种空心球壳材料(无机材料、金属、高分子材料以及无机-有机复合材料)的研究进展.     

模板法及其在纳米材料制备领域的应用研究进展

纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应使其展现出许多特有的性质,在电子、环境保护、生物医药等领域具有广阔的应用前景.模板法组装纳米材料是一种简单有效的途径.系统介绍了氧化铝、多孔硅、生物大分子、表面活性剂等6种常见模板的特点及制备机理,给出了各类方法制备纳米材料的最新进展,并展望了模板法制备纳米材料的前景.     

多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展

多孔阳极氧化铝(PAA)模板在制备纳米材料、光谱材料、磁性材料、生物传感材料、太阳能电池材料等领域有着极为广泛的应用。实现多孔阳极氧化铝模板的孔径、孔间距、氧化层厚度等参数的可控制备是获得最佳性能材料的关键。概述了近年来多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展,简要介绍了在电化学方法制备条件下各种工艺因素对模板形貌的影响,并综述了利用多孔阳极氧化铝作为模板合成纳米材料的几种方法。     

矿物模板法制备多孔炭材料研究进展

与传统的炭材料合成方法相比,模板法在孔径控制方面优势突出,是一种制备多孔炭的简易方法。天然矿物具有微米、纳米孔道结构,而且资源丰富、价格低廉,为制备多孔炭材料提供了理想模板。综述了常用矿物模板的性质以及天然矿物为模板合成炭材料的研究进展,指出了制备模板炭材料过程中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

高内相乳液模板法制备聚合物多孔材料研究进展EI北大核心CSCD

聚合物多孔材料因具有高孔隙率、低密度、比表面积大等特点受到了人们的广泛关注,而目前聚合物多孔材料大多以高内相乳液模板法来制备,文中主要针对高内相乳液模板法所用乳化剂,分别介绍了小分子乳化剂、固体乳化剂、嵌段共聚物乳化剂对制备的聚合物多孔材料孔结构的影响,并简要介绍了以高内相乳液为模板制备的聚合物多孔材料在吸附、催化等领域的应用。     

不同胶晶模板制备3DOM材料及结构色剂应用的研究进展

结构色因饱和度高、虹彩效应、附着力好、耐刮擦和环境友好性而受到广泛关注。3DOM材料具有独特的反蛋白石结构和完全光子禁带,因而是制备结构色剂的潜在材料。综述了模板法制备3DOM材料的研究进展以及它在结构色剂领域的应用前景。详细评述了胶晶模板法中聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化硅为模板的差别。最后展望了3DOM材料的努力方向和发展前景。     

高内相乳液模板法制备聚合物多孔材料研究进展

聚合物多孔材料因具有高孔隙率、低密度、比表面积大等特点受到了人们的广泛关注,而目前聚合物多孔材料大多以高内相乳液模板法来制备,文中主要针对高内相乳液模板法所用乳化剂,分别介绍了小分子乳化剂、固体乳化剂、嵌段共聚物乳化剂对制备的聚合物多孔材料孔结构的影响,并简要介绍了以高内相乳液为模板制备的聚合物多孔材料在吸附、催化等领域的应用。     

模板法制备TiO2介孔材料的研究进展

TiO2介孔材料在催化、吸附及分离等领域具有十分重要的应用,是当今介孔材料研究的热点之一。本文综述了介孔材料的分类,概述了模板法制备TiO2介孔材料的机理及不同类型的模板剂在TiO2介孔材料制备中的应用,指出了模板剂脱除过程中存在的问题,并对介孔材料的研究和应用前景进行了展望。     

隐身材料的研究进展

根据隐身原理，概述了隐身材料的研究现状和发展概况。重点介绍了雷达隐身材料、红外隐身材料、激光隐身材料，以及多波段复合隐身材料现状及研究进展。肯定了目前隐身材料方面取得的一些进展，指出今后隐身材料的发展会向着质轻、带宽、高效、耐久的方向发展，而且多波段兼容的隐身材料也会是未来隐身材料发展的趋势。     

纳米纤维素在可降解包装材料中的应用

目的综述纳米纤维素在可降解包装材料中的应用研究。方法总结国内外纳米纤维素在包装领域的最新研究,简述纳米纤维素的制备方法与特性,详细介绍纳米纤维素在生物质薄膜材料、生物质发泡材料、缓释抗菌材料和纸张中的应用研究,以及纳米纤维素功能性材料在包装中的研究进展,并讨论纳米纤维素应用在食品包装中的安全问题。结果纳米纤维素性能优异、绿色环保,作为可降解包装材料的增强成分可以提高复合材料的力学性能和阻隔性能,并可赋予材料特殊的功能。结论纳米纤维素在包装领域有着巨大的应用潜力,利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素拥有广阔的发展前景。     

Design Principles for Aqueous Interactive Materials: Lessons from Small Molecules and Stimuli-Responsive Systems

Interactive materials are at the forefront of current materials research with few examples in the literature. Researchers are inspired by nature to develop materials that can modulate and adapt their behavior in accordance with their surroundings. Stimuli-responsive systems have been developed over the past decades which, although often described as “smart,” lack the ability to act autonomously. Nevertheless, these systems attract attention on account of the resultant materials' ability to change their properties in a predicable manner. These materials find application in a plethora of areas including drug delivery, artificial muscles, etc. Stimuli-responsive materials are serving as the precursors for next-generation interactive materials. Interest in these systems has resulted in a library of well-developed chemical motifs; however, there is a fundamental gap between stimuli-responsive and interactive materials. In this perspective, current state-of-the-art stimuli-responsive materials are outlined with a specific emphasis on aqueous macroscopic interactive materials. Compartmentalization, critical for achieving interactivity, relies on hydrophobic, hydrophilic, supramolecular, and ionic interactions, which are commonly present in aqueous systems and enable complex self-assembly processes. Relevant examples of aqueous interactive materials that do exist are given, and design principles to realize the next generation of materials with embedded autonomous function are suggested.     

Extremely Rapid Self-Healable and Recyclable Supramolecular Materials through Planetary Ball Milling and Host–Guest Interactions

The host–guest interaction as noncovalent bonds can make polymeric materials tough and flexible based on the reversibility property, which is a promising approach to extend the lifetime of polymeric materials. Supramolecular materials with cyclodextrin and adamantane are prepared by mixing host polymers and guest polymers by planetary ball milling. The toughness of the supramolecular materials prepared by ball milling is approximately 2 to 5 times higher than that of supramolecular materials prepared by casting, which is the conventional method. The materials maintain their mechanical properties during repeated ball milling treatments. They are also applicable as self-healable bulk materials and coatings, and they retain the transparency of the substrate. Moreover, fractured pieces of the materials can be re-adhered within 10 min. Dynamic mechanical analysis, thermal property measurements, small-angle X-ray scattering, and microscopy observations reveal these behaviors in detail. Scars formed on the coating disappear within a few seconds at 60 °C. At the same time, the coating shows scratch resistance due to its good mechanical properties. The ball milling method mixes the host polymer and guest polymer at the nano level to achieve the self-healing and recycling properties.     

Viewpoint: From Responsive to Adaptive and Interactive Materials and Materials Systems: A Roadmap

Soft matter systems and materials are moving toward adaptive and interactive behavior, which holds outstanding promise to make the next generation of intelligent soft materials systems inspired from the dynamics and behavior of living systems. But what is an adaptive material? What is an interactive material? How should classical responsiveness or smart materials be delineated? At present, the literature lacks a comprehensive discussion on these topics, which is however of profound importance in order to identify landmark advances, keep a correct and noninflating terminology, and most importantly educate young scientists going into this direction. By comparing different levels of complex behavior in biological systems, this Viewpoint strives to give some definition of the various different materials systems characteristics. In particular, the importance of thinking in the direction of training and learning materials, and metabolic or behavioral materials is highlighted, as well as communication and information-processing systems. This Viewpoint aims to also serve as a switchboard to further connect the important fields of systems chemistry, synthetic biology, supramolecular chemistry and nano- and microfabrication/3D printing with advanced soft materials research. A convergence of these disciplines will be at the heart of empowering future adaptive and interactive materials systems with increasingly complex and emergent life-like behavior.     

多级孔材料研究进展

多孔材料具有孔隙率高、比表面积大、导热系数低、体积密度小及化学性质稳定等优点,在吸附与分离、催化剂载体、隔热材料、能量储存、传感器等领域拥有广阔的应用前景。基于孔直径的大小可将多孔材料分为三类:孔径大于50nm的大孔材料(Macroporous materials),孔径介于2～50nm的介孔材料(Mesoporous materials)和孔径小于2nm的微孔材料(Microporous materials)。但是,由于孔径的限制,这三类材料的应用均存在一定的局限性。多级孔材料兼具通透性好、孔隙结构发达、体积密度小、比表面积和孔体积大等优点,打破了传统单级孔材料孔结构单一的局限,因此越来越受到研究人员的关注。然而,多级孔材料在制备中仍存在较多问题。例如,其合成过程通常会涉及到两种及两种以上的方法,制备工艺复杂;现有的多级孔材料的制备成本高,孔结构难以控制。因此,研究者们主要从优化多级孔材料的制备工艺以及降低生产成本等方面入手,制备出孔径均一且可控的多级孔材料。多级孔材料主要有大孔-介孔材料(Macro-mesoporous materials)、微孔-介孔材料(Micro-mesoporous materials)以及含有两种或多种不同孔径的介孔-介孔材料(Meso-mesoporous materials)。大孔-介孔材料常见的制备方法有模板法、发泡法、溶胶-凝胶法及熔盐法等;微孔-介孔材料的主要制备方法有化学活化法、模板法和水热法等;介孔-介孔材料的制备方法主要有水热法、模板法、溶胶-凝胶法及自组装法等。本文综述了近年来多级孔材料的最新研究进展,分别对大孔-介孔、微孔-介孔及介孔-介孔材料的制备方法进行了介绍,并简要分析了未来本领域研究的发展趋势。     

雷达吸收剂研究进展

综术字国内外雷达吸收剂的研究进展,较详细地介绍了铁氧体材料,高聚物吸收材料,陶瓷吸收材料,纳米吸收材料,手性材料和智能材料等及吸收剂的吸收机理和最新研究状况。     

润滑材料的研究现状及发展趋势

现代工业发展对润滑形式要求多样化，拓展了润滑材料的类型。传统意义上的润滑油、润滑脂已经不能满足现代工业发展对润滑方式多样性的要求，很多新的产品类型被开发出来用于不同的特种润滑方式。本文对一些新型的润滑材料，比如自修复润滑材料、纳米润滑材料、可生物降解润滑材料、特殊工况润滑材料等进行了较为详细的综述。     

新型金属材料及其加工技术的研究进展

论述了当前金属材料及其加工工艺的最新研究和应用进展。指出了目前需要进一步开展新型材料的基础研究和应用研究，不断完善制备工艺，开发产品，使新型材料的性能得到充分，广泛的发挥和应用。     

木质纤维素类生物基材料研究进展

木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,不仅可以转化为能源及化工品,还可以合成相关的生物基材料。本文综述了以木质纤维素类生物质各组分为原料合成的生物基材料的种类、方法和应用,发现生物质是很好的化石材料替代品。直接将生物质各组分进行生物基材料合成会缩小其应用范围,运用化学改性方法对生物质各组分进行化学改性后再合成生物基材料,可以优化材料的一些性能,其中,基于生物质绿色、可降解和无污染的天然特性,在污水处理和替代相关石油基材料的原料方面其将发挥更重要的作用。