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“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”的研究成果
近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。
阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。
石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用
近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。
本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清华大学
2021-04-11
一种硝酸酯可降解生物活性材料及其制备方法与应用
本发明涉及生物活性材料领域，尤其涉及一种硝酸酯可降解生物活性材料及其制备方法与应用。许多血管疾病都与血管内皮细胞衍化释放的舒张因子一氧化氮(NO)的代谢有关系。NO是一种可以通过细胞膜扩散的气体自由基，其最主要的功能是作为心血管系统的生理性调节分子，具有:1)调节血管张力和心肌收缩力，参与动脉血压及器官组织血流量的调节、2)维持血管内皮完整、促进血管新生、3)抑制平滑肌细胞粘附、增殖和迁移、4)抑制血小板在局部的粘附、聚集和白细胞在血管内皮的粘附从而抑制血栓的形成等作用。一氧化氮的重要生理功能，为心血管材料的制备与修饰提供了新视角。本发明的目的在于提供一种硝酸酯可降解生物活性材料及其制备方法与应用，本发明提供的硝酸酯可降解生物活性材料具有缓释气体小分子物质NO的功能。本发明提供了一种硝酸酯可降解生物活性材料，为端羟基可降解聚合物的端羟基共价连接M基团或N基团所得的硝酸酯聚合物、
南开大学
2021-04-10
一种二硒化钴/碳纳米材料及其制备方法与应用
本发明公开了一种二硒化钴/碳纳米材料，包括基底、厚度为 1 μm～2μm 的 CoSe2 层以及厚度为 1nm～10nm 的无定形碳层，所述 CoSe2 层生长于所述基底表面，呈现三维片状结构，所述无定形碳层 附着于所述 CoSe2 层表面，且所述 CoSe2 层与所述无定形碳层的质量 比为 90:1～1800:1，所述基底为钛片或钛丝。本发明通过将无定形碳 层附着于 CoSe2 材料表面，从而提高了纳米材料的循环稳定性，从而
华中科技大学
2021-04-14
天津大学团队发表高水平论文给“多肽仿生材料与应用”画像
“多肽”，这个常出现在药品或者美妆品上的名词，即便对于普通人来说也并不陌生。“多肽”是由氨基酸通过肽键连接而成的聚合物，是生命体的基本组成部分。仿生矿化，则是模拟自然界中生物的矿化过程，如骨骼、牙齿、贝壳等的形成，利用生物分子在温和条件下合成无机矿物。
天津大学
2023-03-15
一种二元金属复合钙钛矿材料、制备方法及其应用
本 发 明 公 开 了 三 种 新 的 二 元 金 属 盐 钙 钛 矿 材 料 AB<sup>1</sup>B<sup>2</sup>X3(X：Cl、Br、I)及其制备方法，以及 其在多种结构的钙钛矿太阳能电池制备中应用，属于新材料太阳能电 池 领 域 。 本材料由有机卤化物 <img file=""DDA0000889538320000011.GIF"" wi=""508"" he=""77"" /&g
华中科技大学
2021-04-14
一种碳包覆纳米锑复合材料、其制备方法和应用
本发明公开了一种碳包覆纳米锑复合材料的制备方法，包括： 将水溶性高分子溶于水中，配成水溶性高分子水溶液，以作为碳源； 将卤化锑，磷酸锑和硫酸锑中的一种或几种溶于有机溶剂中，形成锑 化物有机溶剂；将上述锑化物有机溶剂逐滴加入到所述水溶性高分子 水溶液中；将上述混合液冷冻干燥，并在还原性气氛中烧结，即可获 得碳包覆纳米锑复合材料。本发明还公开了利用上述方法制备的碳包 覆纳米锑复合材料，以及其作为电池负极材料的应用。本发明
华中科技大学
2021-04-14
钌配位聚吡咯纳米球团簇材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种钌配位聚吡咯纳米球团簇材料及其制备方法和应用，所述的钌配位聚吡咯纳米球团簇材料由钌配位聚吡咯纳米球构成，纳米球紧密堆积形成纳米球团簇，纳米球团簇相互聚集形成纳米球团簇间微孔。钌配位聚吡咯纳米球团簇材料采用单体配位?电聚合法制备。首先采用直接配位反应合成法，利用钌离子的空轨道和吡咯单体分子链上氮原子的未成对电子相互作用，通过直接配位反应制得钌配位吡咯单体。然后采用循环伏安电聚合反应合成法，钌配位吡咯单体在π?π堆积力作用下，通过电聚合反应制得钌配位聚吡咯。相对于现有技术，所述材料具有较
东南大学
2021-04-14
一种抗病毒、杀细菌及消除PM2.5的新型多功能广谱材料
我校研究所成功研制一种新型多功能广谱材料。该材料可有效抑制包括新冠病毒在内的多种病毒，是一种集病毒消杀、灭菌、除霾于一身的光动力响应智能高分子材料。此次设计开发的具有光化学治疗功能的共轭聚合物，是利用高分子材料敏化空气中的氧气产生能够杀伤病毒物质的性质，实现对病毒、细菌的杀伤的。”我校生物物理研究所邢成芬教授说，“这种通过光化学方法杀伤病菌的方法，可以从分子水平上避免病毒、细菌产生抗药性。”此外，该材料还能利用高分子材料与PM2.5表面微生物、挥发性有机化合物和重金属的强烈结合作用，实现对PM2.5
河北工业大学
2021-04-14
一种基于相变磁性材料的非易失性逻辑器件及逻辑操作方法
本发明公开了一种基于相变磁性材料的非易失性逻辑器件及逻 辑操作方法，非易失性逻辑器件包括磁头以及依次附着于衬底上的底 电极、绝缘层，相变磁性薄膜和顶电极；其中相变磁性材料由一种相 变材料基质中掺杂铁磁性元素构成，材料的磁性能够通过非晶态-晶态 相变来可逆调控。本发明基于材料的相变控磁特性实现“实质蕴涵” 逻辑运算以及“与”、“或”、“与非”和“或非”四种布尔逻辑运 算，其运算结果以材料的剩余磁化存储在器件中，从而实现
华中科技大学
2021-04-14
高速铁路钢轨等重大设施及新型材料无损检测技术
在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。
高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性；
智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平；
结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。
技术优势
巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。
南京航空航天大学
2021-05-11