用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展

CO作为许多工业环境和室内、室外环境的主要有毒气体污染物之一,其消除问题得到了研究者的广泛关注。利用负载型纳米金催化剂在温和条件下催化氧化CO一直是催化领域的研究热点。从载体种类、结构、制备方法和条件的角度阐述了近年来CO催化氧化负载型纳米金催化剂的研究进展,对现阶段研究存在的问题进行了总结,并展望了未来发展前景。     

人工无机半导体Z型反应光催化分解水

比较了自然和人工Z型光合作用过程,从反应的基本原理、常用体系及其光催化效率的影响因素入手,着重介绍了无机物半导体Z型光解水体系。在此基础上,针对研究中存在的问题,提出了提高光解水效率的3种可能途径。     

生物宽带反射结构色效应研究综述

近年来结构色在材料学、生物学和物理学等研究领域引起了广泛关注。结构色是指由材料表面微观结构与入射光相互作用而引起的反射、散射、干涉等光学现象产生的颜色。自然界中的生物历经数百万年的进化与选择产生了多种多样的结构色,例如昆虫外壳和鸟类羽毛上展现的绚丽夺目的彩虹色等。以生物结构色为研究对象,科研人员提出了多种不同的结构色产生机理。深入研究生物结构色的产生机理,是人类有效利用结构色的基础。相对于绚丽夺目的彩色,自然界中的白色常常容易被人们忽略。因此,关于自然界中白结构色产生机理的研究相对较少。白结构色要求生物表面微观结构对入射光能够产生宽带反射。宽带反射是指材料微观结构对入射光产生的对波长没有明显选择性的反射,其反射光谱曲线通常为台阶状。能够产生宽带反射的生物其表面微观结构更加精细复杂。近年来,生物白结构色逐渐引起了人们的关注,人们对宽带反射结构色的产生机理有了越来越深刻的认识。自然界中广泛地存在宽带反射结构色,例如蝴蝶、甲虫、海洋生物等表面上的白结构色。不同生物宽带反射结构色的产生机理可能各不相同。某些鱼类表皮上的白结构色是由入射光在其表皮的层与层结构之间发生相长干涉而产生的;甲虫表皮和蝴蝶翅膀中的白结构色则是由于其表面无序微观结构对入射光的多重散射而引起的;巨蛤的白结构色是由其表皮上微观结构形成的彩色色块的颜色混合效应产生的;撒哈拉沙漠中银白蚂蚁的白结构色则是由其表皮毛发的微观结构引起的入射光全内反射产生的。因此,对宽带反射结构色产生的不同机理进行归纳总结,可以为不同领域有效利用白结构色提供合理的实现方法。本文从布拉格反射器、无序结构、颜色混合效应及特殊结构等四个方面来阐述自然界中宽带反射结构色产生的原因,归纳了海洋动物、植物、甲虫、蝴蝶等生物利用宽带反射产生白结构色的机理。深入了解宽带反射产生白结构色的机理,可为人工仿生制备光调节功能材料提供新思路,且有助于探索宽带反射结构在降温涂层、发光器件、显示屏幕等诸多领域的应用潜力。     

结构功能一体化材料--木质陶瓷的发展及其应用

综合评述了针对不同的原材料木质陶瓷的制备方法。介绍了木质陶瓷的微观结构及其在焙烧过程中的变化机理。概述了木质陶瓷的各种性能。最后总结了木质陶瓷作为功能材料和结构材料在生产生活各方面的应用。     

金属基复合材料的热力学与动力学研究进展

首先介绍了材料热力学和动力学模型,然后介绍了采用材料热力学和动力学模型在复合材料增强相与基体界面反应控制、反应自生增强相种类选择、反应自生增强相尺寸调控、复合材料体系设计以及复合制备工艺优化等方面研究和应用,最后进行了总结和展望。     

仿生纳米减反结构的制备

综述了有序纳米阵列、无序纳米结构、分级纳米结构和蝶翅鳞片结构4类结构的减反机理、制备方法以及实现的性能,并提出计算模拟优化与制备工艺改进的结合是进一步研究的思路.     

墨水直写、喷墨打印和激光直写技术及其在微电子器件中的应用

直写技术是一种新型微加工技术,其加工过程不需模板并可在亚微米至厘米范围实现材料加工成型。墨水直写、喷墨打印和激光直写作为最常用的直写技术,具有强大的二维、三维成型能力和优异的成型精度,可实现金属、陶瓷、聚合物、水凝胶等复杂构型的程序化构筑,被广泛应用于微电子、组织工程、微流控等领域。阐述了这3种直写技术的构型原理和材料选择,重点介绍了其在微电子器件制造中的应用,讨论了当前研究的难点和热点问题,并对其未来发展趋势进行了展望。     

石墨烯/金属复合材料的研究进展

石墨烯特殊的二维结构和优异的性能使其成为材料领域的研究热点,而石墨烯与金属复合材料是石墨烯应用的重点研究方向之一.概述了近年来石墨烯负载金属纳米颗粒复合材料的制备及其在催化、传感、光谱学方面的应用进展,以及石墨烯增强金属基复合材料在高强度高导热导电领域的研究进展,重点介绍其中一些具有优异性能的研究体系及其在研究中面临的困难.     

蝶类纳米点阵复眼结构超黑材料探索研究

自然界生物体所利用的纳米尺度结构被证明是一种较为理想的增黑结构。为了进一步提高普通碳材料的光捕获效率,采用最高温度为550℃ 的真空烧结工艺复制了蝶类复眼的纳米点阵结构,并与碳材料本身物性相耦合,从而得到了具有高效减反结构的新型超黑碳材料。对样品碳化前后的微观结构进行了表征,并测试了碳化样品的超黑性能。结果表明,复制体很好地保留了原始蝶类复眼的两级微观结构的几何学特征;并且与无结构焙烧的碳相比较,具有纳米点阵结构的碳材料对整体光的反射损失明显减少,在近紫外和可见光波段的超黑度提高明显,能够更好地减少反射以及改善光子收集效率。     

Eu~(3+)掺杂生物多孔硅酸钙发光材料性能

自然界天然存在的微结构可以有效提高材料的性能,特别是分级纳米孔结构被证明可以有效增加材料的光吸收效率。为了提高硅酸钙材料的发光性能,以树叶为模板所制备了Eu3+掺杂硅酸钙发光材料,并进行了光吸收、发光和余辉发光性能的测试。研究结果表明,以树叶为模板所制备的Eu3+掺杂硅酸钙发光材料具有2.5nm、3.0nm、10.0～20.0nm孔径的生物分级孔结构,可以有效增加发光材料的表面积和孔容,使材料有更多的光接触面积来增加光子的吸收,从而增加发光材料被激发活性的比例和Eu3+离子被激发发光的概率并使材料有较高的载流子陷阱密度和较深的陷阱深度,从而有更高的荧光和余辉发光的强度。