锂空气电池中的碳基材料:优势与挑战

碳基材料具有丰富多元的形态和优异的性能,是目前储能材料的重要组成部分。简要评述碳基材料作为锂空气电池阴极时结构与性能的关系,讨论碳基材料的结构设计与功能调控的重要性,指明碳基材料在锂空气电池中的研究重点,并对其在锂空气电池中的应用进行了展望。     

胶体颗粒制备二氧化钛空心球及其光催化性能研究

二氧化钛基空心球由于低密度、高比表面积、单分散性和高稳定性等特性,以及空心部分能容纳其它材料,可以产生一些奇特的基于微观"包裹"效应的性质,在微尺度反应器、药物传输载体、光子晶体、催化剂和能量存储等诸多技术领域都有重要的应用。系统评述了以不同胶体颗粒(聚合物微球、SiO2微球、微纳米尺寸碳球)为模板制备二氧化钛基空心球的方法过程,介绍了二氧化钛基空心球的光催化应用的最新进展。     

碳基材料模板法制备新材料的研究进展

碳基材料是最具应用前景的模板材料之一。结合近几年不同种类的碳基材料模板法调控制备新材料的发展,综述了利用活性炭、炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管、炭气凝胶和石墨烯等碳基材料作为模板来合成新材料的研究进展,最后结合其性能重点讨论了碳基材料在未来工业领域应用的优缺点,并对其发展趋势进行了展望。     

木质素基新型多功能材料研究进展

木质素具有功能基团丰富、生物相容性好、毒性低、含碳量高等优点，是制备功能复合材料的理想前驱体。木质素基复合材料通常具有环保、低成本等优点，广泛应用于储能、环保、电子器件等领域。综述了近年国内外木质素基复合功能材料和木质素基碳材料的最新研究进展，提出了当前面临的挑战和未来的发展方向，对木质素的开发利用和木质素基材料的应用前景进行了展望。     

用于吸波材料的铁磁性/碳材料复合物

铁磁性材料具有良好的磁导特性、较大的磁损耗角正切以及多样的耗散电磁波能量形式,通常是雷达吸波剂的优先选择或重要组成部分;比重大、力学特性及耐候性差等不足大大限制了铁磁性材料作为吸波剂材料的应用。碳材料由于具有良好的介电、简单的复合、特殊的微观结构、较低的比重及稳定的化学特性,通常也是吸波剂的常用选择;但低频吸收差、有效频带窄是碳类吸波材料的短板。铁磁性材料与碳类材料进行复合,制备铁磁性碳基复合物不仅可以同时获得优异的介电损耗与磁损耗性能,又可以兼顾材料的机械特性与耐环境特性,解决易团聚、易脱落、易老化等问题,还可以显著降低合成材料的比重,在吸波领域有着广阔的应用前景。在收集并总结了近年来国内外铁磁性碳基复合材料研究进展的基础上,从材料电磁损耗机理、合成工艺等方面梳理了铁氧体碳基复合材料、羰基铁碳基复合材料和铝硅铁碳基复合材料的吸波应用进展,指出"组合化、结构化、微细化、功能智能化"是未来吸波材料的发展方向。     

石墨烯基复合材料的催化应用进展

石墨烯作为一种新型碳材料,由于其高比表面积、易分散、易于功能化和化学环境稳定性高等特点,在催化体系中得到了广泛的关注。催化应用是石墨烯基复合材料应用领域中的重要研究方向,目前石墨烯基催化材料除了常应用于光催化、电催化外,其在Suzuki、加氢以及氧化等方面也有了较大发展。对石墨烯基材料相关的合成路线进行讨论,对当下石墨烯基催化剂的研制、应用及其催化性能进行评述。     

氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展（英文）

石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料,在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中,氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究,及其在重金属离子废水中的去除应用,以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。     

氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展

石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。     

锌离子电容器用碳基正极材料的研究进展

锌离子电容器凭借锌资源储量丰富、理论容量高等特点,在获得安全可靠、性能优异的混合型电容器方面展现出极具竞争力的优势,已逐渐成为新能源储能领域的研究热点。碳基材料因其原料来源广泛、制备过程简单、表面易修饰等特点,常被用作锌离子电容器的正极材料。本文总结了碳基电极材料在柔性/非柔性锌离子电容器应用中的最新研究进展,阐述了碳基材料结构与表面性质对其性能的影响,同时对碳基材料正极的储能机理进行了讨论。最后,梳理了目前碳基正极材料的研究热点和未来发展方向。     

聚合物基吸波材料的研究进展

电磁波吸收材料作为功能材料在军用和民用领域都有非常广泛的应用,聚合物基吸波材料可以满足吸波材料向厚度薄、质量轻、频带宽、强吸收方向发展的需要,是目前电磁波吸收材料研究的重点之一。综述了金属、铁氧体、金属镀层复合、碳系等类型的吸收剂在聚合物体系中的研究进展,同时对目前聚合物基吸波材料的类型进行了介绍。     

生物质基碳气凝胶制备及应用研究

生物质材料成本低廉、碳源丰富,是碳气凝胶制备中最经济、环保和可持续性的原料。生物质基碳气凝胶展现出密度低、弹性高、比表面积大和导电性好等优异特性,有望广泛应用于电化学储能器件和吸附净化等领域。综述了生物质基碳气凝胶,如纤维素碳气凝胶、木质素基碳气凝胶、生物质衍生物基碳气凝胶以及碳气凝胶复合结构材料的制备工艺,总结了生物质基碳气凝胶在吸附和电化学等领域的应用研究。最后,分析了大规模制备结构均一和性能优良的生物质基碳气凝胶面临的机遇与挑战。     

基于木质素分子结构特性的功能材料研究进展

木质素是自然界中储量最大的可再生芳香生物质资源,其大分子是由苯丙烷结构单元(愈创木基、紫丁香基和对羟基苯基)通过醚键和碳-碳键连接聚合而成,具有天然的生物活性、亲疏水性、纳米尺度的可调节性、分子结构设计的灵活性以及生物相容性等特点。围绕木质素的分子结构特性,重点综述了近年来国内外在木质素功能材料方面的研究成果与进展。首先从木质素化学组成和分布等角度探讨了木质素的分子结构特性;然后从基于原生木质素结构特点的直接功能应用、基于木质素分子结构调控的材料创制和应用以及基于木质素碳材料的开发和应用三个方面出发,系统讨论了木质素功能材料的研究现状和亟需突破的瓶颈;最后,简述了木质素在其他领域的应用进展,并展望了木质素功能应用工作中的重点以及未来的发展方向。     

碳基导电材料在传感检测分析中的应用研究进展

碳基导电材料是指以碳原子为骨架的材料体系,具有结构多样、可调控性强和化学稳定性高等优异性能。将碳基导电材料引入传感检测分析可以改善传感器的信号强度,提高传感检测分析的稳定性。与传统材料制成的传感器相比,使用碳基导电材料制备的传感器检测分析物质具有更高的灵敏度、更低的检测限及更宽的线性范围。因此,基于碳基导电材料的检测分析技术已显现出巨大的潜力,在医学诊疗、环境监测和食品检测等领域均具有广阔的应用前景。本文介绍了以维度划分的碳基导电材料的类别及其所制备的传感器在传感检测分析中的应用,提出了碳基导电材料及其所制备的传感器在检测分析物质中存在的问题及挑战,并对未来研究的趋势进行了展望。     

碳基纳米材料及其在吸附大分子有机物中的应用研究进展

碳基纳米材料的形貌和结构多种多样,包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、有序介孔碳材料和纳米多孔碳材料等,因具有较大的比表面积等特殊的理化性质,对大分子有机物的吸附具有较好的应用前景。综述了碳基纳米材料的制备及其对吸附大分子有机物的应用,并探讨了该领域面临的问题及今后的发展方向。     

TiNi基形状记忆材料及应用研究进展

综述了TiNi基形状记忆合金最近的基础研究和应用研究进展。对TiNi基形状记忆合金的马氏体相变以及TiNi基高温形状记忆合金、TiNi基形状记忆合金薄膜、TiNi基复合材料以及TiNi基形状记忆合金在航空航天等领域的应用进行了评述和归纳,结合TiNi基形状记忆合金材料和应用研究取得的新进展,认为多功能化,稳定化和集成化是当前TiNi基形状记忆合金研究的主要发展趋势。最后展望了TiNi基形状记忆合金的发展前景。     

纳米碳/水泥基复合材料研究进展

纳米碳材料以其独特的结构及微观形貌,优异的力学、电学特性等,在信息、材料、能源、生物制药等领域引发了革命性创新。近年来,纳米碳材料以极低的掺量,表现出对水泥基复合材料微观结构、宏观力学性能的改善,同时赋予传统水泥基材料导电性、压阻性等功能特性。本文结合纳米碳材料自身形貌及表面化学特性等,综述了近年来纳米碳材料对水泥水化及微观结构的影响,纳米碳/水泥基复合材料的力学性能及压阻性等,并指出当前存在的问题及未来可能的研究方向。     

碳纳米点的制备及应用研究进展

近年来,碳纳米点由于具有良好的水溶性、生物相容性、化学惰性、低毒性、易于实现表面功能化以及良好的荧光稳定性等一系列优良性能,成为最热门的碳纳米材料之一。主要介绍和总结了荧光碳纳米点的不同合成方法和其相应的分类方法,对各类方法的优缺点进行了评述,并对荧光碳纳米点在生物医药、材料和化学等领域的应用进展进行了综述。     

石墨烯在锂系二次电池中的应用:进展与展望

能源危机和环境污染不断加剧,开发绿色、高效的电化学储能器件迫在眉睫。由于锂具有很高的能量密度,锂系二次电池包括锂离子电池、锂硫电池和锂空电池等得到广泛研究和快速发展;而碳基材料是锂系二次电池重要的电极材料和关键组分。石墨烯是"至柔至薄"的碳基材料,良好的力学、热学、电学性能以及高比表面积和柔性片状的结构特征使其在锂系二次电池中展示出很大的应用潜力;作为其它sp2杂化碳基材料的基本结构单元,石墨烯的出现也为构建高性能的新型碳电极材料提供了契机。评述了不同结构形貌的石墨烯基材料在锂系二次电池中的研究进展,并对目前存在的问题和下一步的工作方向进行了分析与展望。     

《第七届中国功能材料及其应用学术会议》征文通知(第二轮)

<正>(2010年10月15～18日长沙·中南大学)会议简介作为新材料研发领域的核心与主流的功能材料是发展新兴战略性产业的基础,是信息、生物、能源、环境、空间、海洋等高技术领域发展的关键,也是世界各国战略高技术竞争的热点和重点。"中国功能材料及其应用学术会议"系中国功能材料科技领域全国性、综合性、开放性的大型学术盛会,每三年召开一次。     

石墨烯基宏观体:制备、性质及潜在应用

石墨烯基宏观体材料是由石墨烯片层组装构建而成的宏观形态的新型碳质材料,不仅保持了石墨烯片层良好的物理化学性质,同时具有可调控的微纳织构和宏观形态。笔者综述了石墨烯基宏观体的不同宏观形态和构建方法,并着重对自组装方法进行了详细介绍;讨论了石墨烯基宏观体的物化性质,并着重对其在能源储存和转化、催化、生物医学等方面的潜在应用进行了展望;最后对石墨烯基宏观体研究中的挑战以及实际应用前景进行了评述,指出不同维度组装、构建宏观体结构和相关材料是石墨烯走向实际应用的有效手段。