双功能模板法合成多级孔沸石分子筛的研究进展

简要介绍了广泛应用于石油化工和工业催化中的沸石分子筛的特点以及多级孔沸石分子筛的基本合成策略,包括“自上而下”和“自下而上”两类合成策略;重点介绍了近年来发展出来的新型双功能模板法合成策略,包括如何利用季铵基团表面活性剂双功能模板,特别是利用聚合物双功能模板来直接合成不同拓扑结构的多级孔沸石分子筛的最新研究进展,以及两类双功能模板合成多级孔沸石的特点和优点。最后,对多级孔沸石分子筛在合成条件优化、模板剂选择、合成机理探究等方面所面临的挑战和在工业催化实际条件下的稳定性应用前景进行了展望。     

碳达峰碳中和模式下无机铝铁盐混凝剂的发展趋势

碳达峰、碳中和模式下,污水处理厂应重新定义水环境目标,要做到“最大限度接纳,最大限度处理”的发展理念。剩余污泥的处理作为污水厂碳排放量最高的环节,要坚持因地制宜的原则和低碳节能的运行模式,尽可能地利用无机盐等清洁能源,逐步实现污泥处理的碳中和。总结了无机铝铁盐混凝剂的发展历程和标准的更替,同时提出了无机铝铁盐混凝剂的发展面临的新挑战,在“十四五”期间,针对铝铁盐的发展趋势,提出了目前无机铝铁盐混凝行业仍然存在产能过剩严重、资源利用不合理、企业数量多、生产规模小、企业产品结构雷同、中低档产品多、环境污染程度大等问题,认为无机铝铁盐混凝行业的发展重心需要从之前的外延型发展方式逐步转向内涵型发展方式。     

介尺度设计功能新材料研究进展

随着材料多尺度问题的认识与提高，新材料设计的构效关系已经远远超越了结构-性能关联，而是往更加本质的体系自由度及其耦合机制方向深入拓展。新材料设计需要从材料的量子本质明确其性质来源。介尺度结构的动态演变过程表现出了丰富的量子效应，同时材料中的电荷、自旋、轨道、晶格、缺陷、掺杂等自由度及其耦合是材料丰富功能的本质起源。基于介尺度动态结构演变的思想，建立从“分立结构”到“动态结构”到“多尺度多层次结构”的新材料设计思路，基于多自由度耦合范式建立多自由度耦合、解耦的模型，定性、定量、定位地表达各种相互作用对功能材料性质的贡献，是实现功能新材料量子设计的有效途径。重点论述了介尺度设计功能新材料的最新研究进展，特别集中于团簇、量子点、量子材料、稀土基材料等介尺度调控及其特殊性能。     

稀土金属铽配合物材料的研究与应用

本文简要介绍了稀土金属铽配合物在发光材料方面的研究进展,阐述了稀土金属铽配合物在白光用荧光材料、纳米发光纤维、荧光探针、木材修饰改性、碳量子点复合和金属功能材料等方面的最新应用成果,概述了稀土铽配合物在应用过程中出现的不足和亟待解决的问题,并对稀土铽配合物的应用前景和未来发展予以展望。     

特种金属功能材料“十二五”发展规划

<正>本刊讯稀土功能材料:以提高稀土新材料性能、扩大高端领域应用、增加产品附加值为重点,充分发挥我国稀土资源优势,壮大稀土新材料产业规模。大力发展超高性能稀土永磁材料、稀土发光材料,积极开发高比容量、低自放电、长寿命的新型储氢材料,提高研磨抛光材料产品档次,提升现有催化材料性能和制备技术水平。     

二氧化铈纳米催化剂可控合成及超微观构效关系研究

铈（Ce）离子的价态转变往往伴随着氧的储存与释放以及氧空位（O_v）的形成与迁移,因此二氧化铈（CeO₂）材料被广泛地应用于汽车尾气处理、固态燃料电池、催化等领域。其中铈离子可逆的价态转变（Ce⁴⁺⇌Ce³⁺）是二氧化铈材料发挥其优异性能的关键。在当下中国社会加速实现“双碳”目标的国家战略之下,二氧化铈材料在能源和催化等领域将有着更广阔的应用前景。已有众多研究者借助表界面催化、纳米技术和先进的球差校正扫描透射电子显微学（AC-STEM）等技术,设计与合成结构合理且性能优良的二氧化铈纳米催化剂,并从超微观角度出发对其原子结构、离子价态、化学成分等物理化学性质进行了深入的分析与研究。基于此,综述了近些年来二氧化铈纳米催化剂的可控合成、晶面调控与生长、自组装、功能性掺杂等方面的最新研究进展,深入讨论了其原子结构、化学成分和物理化学性质之间的关系,建立了纳米催化剂的超微观构效关系,为设计合成多组分、多维度、高性能的二氧化铈纳米催化剂提供可靠的实验数据和有力的理论指导。     

无机盐工业面临碳达峰碳中和的挑战与创新发展机遇

传统的无机化学品均是采用独自的矿产资源分别进行加工,生产资源与能源未能实现循环经济再利用、循环和分级利用的生产原则,全生命周期能源消耗无效率高。要实现碳达峰、碳中和,满足新产业的需要,就需要开发无机盐化工资源性耦合低碳的新技术新工艺。在钛、磷、硫资源耦合生产钛白粉与湿法磷酸盐先进工艺技术模式的基础上,以储能材料磷酸铁锂为例,提出将钛铁矿-磷灰石矿-锂灰石矿三矿耦合,按“元素经济”的绿色工艺技术路线生产储能材料磷酸铁及磷酸铁锂产品,论述了磷酸铁锂三元素上游磷化工、钛化工、锂化工面临节能减碳的挑战与耦合新技术创新的机遇及市场发展前景。     

增材制造光电功能薄膜和器件研究进展

光电功能薄膜和器件在平面显示、固态照明、信息传递与储存、新能源和光化学等领域应用广泛,进一步提升其性能是当前关注的热点。增材制造作为一种过程简单、高精度、无需模具、节约材料、满足个性化和批量化的智能制备技术,近年来在制备先进光电功能薄膜和器件方面受到广泛关注。本工作综述了当前光电功能薄膜和器件领域主要的增材制造技术及其研究进展,重点介绍了喷墨打印、电流体打印和直接书写技术在制备具有三维结构的光电功能薄膜方面的研究进展,及其在复杂结构和微结构多尺度原位调控方面存在的挑战;进而介绍了气溶胶喷射打印技术,基于其液滴的微反应过程,在光电功能薄膜制备过程中有助于实现微纳米尺度原位控制;同时简要介绍了增材制造技术在开发包括碳基材料和MXene在内的光电功能材料和器件方面的进展;最后对增材制造技术在光电功能薄膜和器件领域的研究重点进行了概述,尚待进一步加强对材料与墨水配方的研发和打印过程调控及新型增材制造技术的开发,并提出了实现多尺度结构原位调控是未来基于增材制造技术开发新型高性能光电功能材料和器件的发展方向。本综述对了解增材制造光电功能薄膜和器件的发展水平和发展趋势具有积极意义。     

g-C3N4基复合纳米材料光催化性能研究进展

g-C₃N₄可见光利用率高,具有非常好的光催化性能,是一种新型的无金属半导体光催化材料,然而电导率低,易团聚,光生载流子容易复合限制了其在实际生产中的应用。为进一步提高g-C₃N₄基复合材料的光催化性能,研究者做了大量修饰工作,并取得显著成果。本文主要从半导体材料耦合(细分为原子层沉积法和三元纳米材料复合)、贵金属修饰和量子点敏化三个方面概括了近年来对g-C₃N₄的修饰改性工作,探究了g-C₃N₄基复合材料在光催化降解有机污染物、光解水制氢、催化“记忆”效应和降解重金属等不同领域方面取得的成效。指出g-C₃N₄基复合材料发展面临的问题,最后对g-C₃N₄基复合材料未来的发展提出了展望。     

木质素碳纳米材料制备及在催化中的应用研究进展

木质素是自然界储量丰富的可再生资源,含碳量高且具有三维网状结构和大量共轭结构。碳材料是一类具有极大应用价值的催化材料,特别是在电催化、热催化和光催化领域。以木质素为原料制备高活性的木质素碳基催化剂是实现木质素高附加值利用有效的途径之一。木质素碳催化材料研究涉及化学、化工和物理等多个学科领域,制备性能优异和稳定性良好的木质素碳基催化剂仍充满挑战。本文主要总结了木质素碳材料的制备研究进展,以及介绍了木质素碳材料在光催化、热催化和电催化等领域的应用研究现状。此外,还分析了当前木质素碳基催化材料存在的问题,并展望了未来的发展趋势和重点研究方向。     

稀土高分子荧光材料研究进展

对近10年来含稀土高分子荧光材料的研究成果进行了分析归纳,讨论了稀土配合物/聚合物制备和应用情况,综合评述了国内外稀土高分子荧光研究的最新进展,展望了稀土高分子荧光材料应用前景。     

生物降解聚乳酸合金最新进展及展望

系统论述了生物降解聚乳酸(PLA)合金复合材料的最新研究进展,着重介绍了聚乳酸合金中有巨大商用潜力的完全生物基降解高分子合金体系:PLA/淀粉合金、PLA/纤维素合金、PLA/聚ε-己内酯合金、PLA/聚酰胺合金、PLA/聚羟基脂肪酸酯合金、PLA/壳聚糖合金及PLA/稀土多元复合材料等。并提出利用稀土离子独特的4f电子亚层能级的空轨道与聚乳酸生物基复合材料中的羰基、羟基等含氧官能团配位来改善聚乳酸合金复合材料的综合性能,这为设计开发新型稀土-聚乳酸复合材料提供了新的思路,为聚乳酸产业化进程提供新的契机。     

稀土晶体材料研发现状与未来展望

介绍了稀土晶体的科学内涵,包括稀土晶体的概念、学科特色和分类。阐述了稀土晶体材料的研发现状,包括稀土磁学材料、光学材料、电学材料、催化材料、能源材料、合金材料以及稀土原料。指出中国已建成从稀土矿产勘探开采、选矿、萃取、分离、冶炼等稀土原材料生产技术到下游稀土结构与功能材料研发和工业生产体系,形成了全球门类最齐全、规模第一的稀土新材料产业体系,但是仍未系统掌握稀土高技术材料和器件领域的核心技术。针对创新引领能力不足、稀土资源高端利用能力不强等系列问题,中国还需要在基础科学研究、应用基础研究、产业发展、资源回收等方面进一步加强战略规划。     

炭基材料负载型低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究进展

氮氧化物（NO _x ）是主要的大气污染物之一，对人体健康和生态环境造成了严重危害。低温选择性催化还原（SCR）技术是近年来烟气脱硝领域的主要研究方向。炭基材料具有较大的比表面积、发达的孔隙结构等特点，在SCR脱硝方面被广泛用作催化剂载体。本文综述了炭基材料包括活性炭（焦）、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯及碳包覆负载型催化剂在低温NH₃-SCR脱硝领域的研究成果与进展，阐述了表面官能团、反应条件及稀土元素等因素对炭基材料负载型催化剂脱硝性能的影响，并且讨论了炭基材料负载型催化剂的催化反应机理。指出采用多种手段改性催化剂，优化其中低温脱硝性能与稳定性，深入探究催化剂表面反应物种的吸附-活化行为和催化反应路径是炭基材料负载型低温NH₃-SCR催化剂研究的重点。     

镁铝尖晶石粉体制备及其在发光材料领域的研究进展

镁铝尖晶石作为一种有前途的绿色环保型无机功能材料,凭借其优良的性能和低廉的价格等特点而受到广泛关注。在总结镁铝尖晶石基本结构和特点的基础上,对镁铝尖晶石粉体的主要制备方法及其在发光材料领域的研究进展进行了综述。相比于传统固相法和燃烧法,液相法中的环保型水热合成技术在制备特殊形貌的纳米级镁铝尖晶石功能粉体方面具有优势。此外,分析了稀土、过渡元素离子掺杂镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)发光材料的荧光性能特点,指出稀土掺杂镁铝尖晶石的上转换发光尚待深入研究,以适应其在生物医学中的应用;过渡元素离子掺杂镁铝尖晶石发光材料,则凭借其鲜艳的色彩表现有望作为一种有前途的固体激光材料。     

有机-无机杂化材料的应用研究进展

作为新型的功能材料,有机-无机杂化材料的研究方兴未艾,在各应用领域已显示了强大的功能优势.综述了21世纪以来,有机-无机杂化材料在光学材料、电学材料、涂层材料、催化材料、磁性材料、生物材料等方面的研究进展,同时结合该课题组在气体传感器方面的研究工作,着重讨论了有机无机杂化材料在气体传感器方面的研究情况,并指出在这一研究...     

无机催化材料研究与应用进展

初步总结了无机催化材料如活性氧化铝、二氧化钛、稀土催化材料、沸石分子筛催化材料、光催化材料等的发展过程、工业研究与应用、应用前景等。同时,也对该领域存在的困难和问题提出了可能的解决方法和路径建议,并就无机新催化材料今后的研究和发展方向进行了展望。在无机催化材料的诸多领域,无论是基础研究、应用研究还是工业应用仍存在很大差距和不足,需要加大原始创新和持续不断的努力,才能缩小差距,迎头赶上。     

发光材料及陶瓷发光釉的研究综述

论述了长余辉发光材料分类及应用和陶瓷发光釉最新的研究进展。阐述了发光机理,并指出传统意义上长余辉材料存在明显的缺陷,认为稀土离子激活的铝酸盐、硅酸盐己经成为长余辉材料的主体,代表了长余辉材料研究开发的发展趋势。     

炭质材料在活化过硫酸盐高级氧化技术中的应用进展

在应用过硫酸盐高级氧化技术降解有机污染物的过程中,开发经济、高效、安全的新型活化技术至关重要并成为目前的研究热点。近年来,炭质材料凭借其自身独特的优势及发展前景迅速受到广泛的关注,有望成为应用于高级氧化技术的新一代绿色催化剂。本文综述了近几年来国内外关于各种炭质材料在活化过硫酸盐氧化技术中的研究应用进展,包括活性炭活化、不同类型的生物炭活化、表面化学改性炭材料活化、杂原子改性炭材料活化、炭材料负载金属及金属氧化物活化以及炭材料与其他技术耦合活化过硫酸盐降解有机污染物的研究现状,并探讨了该技术在应用过程中的运行成本问题,最后提出了该技术目前面临的问题及未来发展方向,期望为促进炭质材料活化过硫酸盐高级氧化技术的进一步推广和应用提供参考。     

外援型自修复聚合物材料研究进展

综述了近年来自修复聚合物材料的研究进展,根据自修复过程是否需要外加修复剂,聚合物基复合材料自修复方法主要包括外援型自修复和本征型自修复。结合近几年最新研究成果,归纳了几种典型的外援型自修复方法,主要包括空心纤维自修复、纳米粒子自修复、微胶囊自修复（双环戊二烯修复剂体系、环氧树脂修复剂体系等）、微脉管自修复、碳纳米管自修复等,系统阐述了这几种自修复方法的修复机理、自修复体系特点及研究现状。展望了自修复材料的研究前景：优化和开发新的修复剂体系以提高修复效率、实现真正意义上的仿生材料。