Methane thermocatalytic decomposition to COx-free hydrogen and carbon nanomaterials over Ni–Mn–Ru/Al2O3 catalysts

Thermocatalytic decomposition of methane is proposed to be an economical and green method to produce CO_x-free hydrogen and carbon nanomaterials. In this work, the catalytic performance of Ni–Mn–Ru/Al₂O₃ catalyst under different reaction parameters (such as, pre-reduction temperature, reaction temperature, space velocity, etc.) were investigated to obtain optimum reaction conditions. The catalysts were characterized by N₂ adsorption/desorption, X-ray diffraction, inductively coupled plasma optical emission spectrometer and hydrogen temperature programmed reduction. For the 60 wt% Ni-5 wt% Mn-10 wt% Ru/Al₂O₃ catalyst using Ru(NO)(NO₃)_x(OH)_y(x + y = 3) as Ru precursor, the methane conversion rate obtained is high as 93.76% under optimum reaction conditions (reduction at 700 °C for 1 h, reaction at 750 °C, GSHV = 36,000 mL/g_cat h). Carbon nanomaterials formed during the process of methane thermocatalytic decomposition were characterized by scanning electron microscopy, thermal gravimetric analyzer and Raman spectroscopy. Carbon nanofibers were formed over all the Ni–Mn–Ru/Al₂O₃ catalysts.     

离子液体在纳米材料合成中的应用

室温离子液体（ionic liquids, ILs）作为一种新型的绿色环保溶剂，由于其特殊的功能化结构及热稳定性好、挥发度低和溶解能力强等特点，目前被广泛应用于纳米材料的制备领域。本文重点介绍了离子液体在纳米材料制备中的应用及相关研究的最新进展，结合一些示例对本领域进行了概述，其中包括离子液体作为溶剂，例如作为反应介质和稳定剂；模板剂，例如利用离子液体的微结构（胶束和囊泡、液晶凝胶、乳液和微乳液）作为纳米材料合成中的模板和软模板；反应物，例如作为反应中的还原剂和反应组分；以及离子液体微乳液在纳米材料制备中的特殊用法进行了总结，并讨论了离子液体在快速发展的纳米材料制备领域中的存在挑战和机遇。     

基于3D打印技术制造柔性传感器研究进展

与传统的涂覆、沉积等加工手段相比，使用3D打印技术可制造复杂立体功能结构的传感器，将3D打印与柔性传感技术结合可以促进未来生物医疗、人工智能等领域的发展。本文介绍了国内外基于3D打印技术制造柔性传感器的最新进展，其中包括聚酰亚胺等多种基底材料、纳米金属等多种打印传感材料；按照熔融沉积、黏弹性墨水沉积、粉末烧结熔化、还原光聚合和材料喷射的制造原理分别阐述了多种传感器的材料选择、成型特点，并对制造方法进行总结分析。虽然3D打印制造柔性传感器件存在着缺乏行业标准及多种类打印材料等问题，但经过不断创新与发展，3D打印将成为柔性传感领域极佳的制造手段。     

Metal-organic framework-based intelligent drug delivery systems for cancer theranostic: A review

The design and development of multifunctional nano-drug delivery systems (NDDSs) is a solution that is expected to solve some intractable problems in traditional cancer treatment. In particular, metal-organic frameworks (MOFs) are novel hybrid porous nanomaterials which are constructed by the coordination of metal cations or clusters and organic bridging ligands. Benefiting from their intrinsic superior properties, MOFs have captivated intensive attentions in drug release and cancer theranostic. Based on what has been achieved about MOF-based DDSs in recent years, this review introduces different stimuli-responsive mechanisms of them and their applications in cancer diagnosis and treatment systematically. Moreover, the existing challenges and future opportunities in this field are summarized. By realizing industrial production and paying attention to biosafety, their clinical applications will be enriched.     

碳化物衍生碳的制备及其在气体存储与超级电容器领域的应用研究进展

介绍了二元碳化物与三元碳化物作为前体制备碳化物衍生碳,概述了碳化物衍生碳的几种常见命名,详细阐述了管式炉中氯气高温刻蚀碳化物、多孔化碳材料的制备工艺过程和原理,总结了碳化物衍生碳孔径结构及应用,并着重介绍了在储氢储甲烷和超级电容器电极材料两方面的应用研究。碳化物衍生碳材料的甲烷吸附存储量可以达到18.5%(质量分数),氢的吸附存储量达到6.2%(质量分数),作为超级电容器电极材料,它的质量比电容是120F/g,且具有非常高的体积比电容(90F/cm3),在MEMS等小型化微电子器件中有重要的应用。最后展望了这种新型碳材料通过调控微观结构与改善性能在更多领域的重要应用。     

纳米改性水性外墙涂料的抗紫外老化性能研究

采用共混法,将分散后的复合纳米ZnO-CeO2粉体掺杂到水性外墙涂料中,考察不同添加量的纳米颗粒对其紫外吸收抗老化能力的影响。结果表明,当改性纳米占浆料的质量百分比为1%~1.5%时,其紫外吸收抗老化能力最佳,改性涂料的耐水性、耐碱性、耐洗刷性和耐人工气候老化性都明显高于国标中优等品的技术要求。     

硅烷化聚琥珀酰亚胺负载阿维菌素的制备与性能

为了减少农药的流失和降解,采用纳米材料与技术开发新型纳米剂型具有巨大潜力。本文以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和丁二胺（DBA）为改性单体,采用胺解开环反应制备了硅烷化聚琥珀酰亚胺（PDSi）,并通过自组装方式负载阿维菌素（AVM）得到AVM@PDSi纳米体系。结果表明,相较于原药,AVM@PDSi对叶面的黏附性明显提升,叶面滞留量提高了56.50%。PDSi材料具有良好的抗氧化活性,PDSi对1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）自由基的清除率最高可达41.88%。AVM@PDSi具有良好的抗紫外性能,在相同的紫外强度照射下（E_max=365nm）,AVM@PDSi半衰期比原药AVM延长了近一半。AVM@PDSi具有良好的缓释性能和pH响应释放性能,在pH=9时释放最快;在pH=7时,AVM@PDSi-3在72h后累积释放量为67%。研究表明,AVM@PDSi具有良好的储存稳定性,并且保留了AVM的杀虫活性。     

超声波振动条件下磁控溅射纳米材料的超塑变形研究

根据高性能纳米材料高精度成形的发展需求,介绍了磁控溅射纳米材料的组织及力学特性,分析了磁控溅射纳米材料超塑成形的优缺点,描述了大功率超声波振动对超塑成形的促进作用。综述了国内外超声波辅助塑性成形的发展现状及最新研究进展,提出了超声波振动辅助超塑成形的发展趋势。