综述了近年来柔性可穿戴电子应变传感器的研究现状与应用,包括压阻、压电、电容、摩擦电和光学效应等信号传感机理,碳材料、金属材料、无机半导体材料、功能复合材料等柔性可穿戴电子的常用材料,柔性电子传感器的制造方法及其在健康监测、运动监测、家庭康复、人机接口和软机器人等方面的潜在应用,最后提出了柔性可穿戴电子应变传感器面临的挑战与未来发展方向。

随着智能产品的快速发展,柔性传感器在可穿戴电子领域发挥着重要的作用。综述了近年来可拉伸应变传感器的研究进展与应用,包括传感器类型和传感机理,碳材料、金属纳米材料、混合微/纳米材料等可拉伸传感器的常用材料,可拉伸应变传感器的制造方法及其在个人健康监测、人体运动检测、人机接口、康复和娱乐技术等方面的潜在应用前景,最后提出了可拉伸应变传感器面临的挑战与未来发展的方向。

无机荧光材料主要由基质和激活剂构成,具有吸收能力强、转换率高、物理化学性质稳定等特点。综述了无机荧光材料的发光原理及制备方法。无机荧光材料的制备方法主要包括高温固相法、溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、水热合成法、微波辐射法、燃烧合成法等,介绍了不同制备方法的优缺点并对无机荧光材料的研究方向进行了展望。

研发新型低频吸波材料成为突防多波段雷达的重要方面。重点讨论了低频雷达波吸波材料吸波性能的影响因素。针对低频吸波材料电磁参数要求,综述了当前重点研究和应用的低频吸波材料,包括铁氧体材料、磁性金属微粉材料等,以及各种微观形貌对低频吸波性能的影响,对进一步扩展低频吸波频带的发展进行了展望。

高吸水性树脂能够吸收大量外界水分,其吸水量可达到其自身质量的几百倍甚至上千倍,在卫生用品、农林保水和医疗等领域有重要的应用价值。介绍了高吸水性树脂全球近年来主要的科研成果、工艺开发进展、新技术产品规模和主要生产商,并对未来的研发和改进方向进行了展望。

石墨烯量子点是一种新型的零维碳纳米材料,不同于常规碳材料,因其具有量子局限效应和边缘效应,在催化、检测、生物医学以及传感器等化工领域显示出重要的应用价值。因此,石墨烯量子点的制备以及应用研究迅速成为石墨烯研究领域的热点之一。综述了石墨烯量子点的制备以及应用研究的发展现状,探讨了现今该领域亟待解决的问题以及今后的发展趋势和前景。

综述了酚醛树脂基预浸料的国内外研究现状以及酚醛树脂基预浸料的应用。预浸料制备工艺有溶液浸渍法和热熔浸渍法。酚醛树脂基预浸料广泛应用于航天航空、交通运输和电子机械等领域。

相变材料作为能源贮存媒介,能有效地提升太阳能、工业废热等不可再生能源的利用率,成为现今国内外能源领域研究的热点,而相变材料的定型封装技术直接影响到其储能性能及使用耐久性。从基本原理、制备工艺等方面介绍了目前应用范围最广的固-液相变材料的3种主流封装定型技术:多孔载体复合法、微胶囊法和复合纺丝法,以期为相变材料的封装定型提供建议。

生物可降解塑料是一类可由自然界微生物作用使其降解的高分子聚合物。由于其具有良好的生物降解性及生物相容性使其成为当前高分子材料领域研究的热点。但在具体实际应用中仍然存在一些不足,因此国内外研究人员也对其开展了相应的改性研究。首先对高分子生物可降解塑料的种类、合成、优劣势以及应用进行了比较,继而综述了近年来生物可降解塑料改性的研究进展,并对化学改性和物理改性进行了比较,最后对生物可降解塑料改性中存在的问题进行了分析并对其在未来的发展应用作出了总结与展望。

综述了近年来国内外可降解聚氨酯材料研究进展,从聚氨酯分子结构出发详细介绍可降解聚氨酯的种类(天然高分子型可降解聚氨酯、植物油型可降解聚氨酯以及结构型生物可降解聚氨酯)、如何提高聚氨酯的降解性以及可降解聚氨酯的降解机理。重点叙述了可降解聚氨酯在医学、肥料等领域的应用前景,并对可生物降解聚氨酯的发展方向进行了展望。

硅烷偶联剂的应用领域十分广泛,综述了其结构特征以及作用机理,着重介绍了硅烷偶联剂的研究进展以及在聚合物改性方面的应用,展望了硅烷偶联剂未来的发展方向。

中空介孔二氧化硅微球具有较大的中空空腔、可控外层介孔结构、大比表面积、良好的生物相容性等特性,因而被广泛应用于药物储存与释放、纳米反应器、催化、吸附等领域。对中空介孔二氧化硅微球的制备方法进行介绍,综述和评价了模板法、选择性刻蚀法、喷雾干燥法等三类制备方法的研究进展及其优缺点,并对其应用前景进行了展望。

介绍了聚醚醚酮(PEEK)的基本性能,有针对性地分析了国内外PEEK生产企业及其产品,同时分析了PEEK的生产及消费情况,指出了我国PEEK产业发展过程中出现的问题及建议。

银纳米线因呈现出与宏观银或单个银原子不同的特性(如小尺寸效应、介面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等)而受到越来越多研究人员的关注。综述了多元醇法、溶剂热法、紫外线照射法和模板法等四种常用的银纳米线制备方法的特点及银纳米线在催化、电学、光学和传感器等方面的应用进展。模板法可获得规整的银纳米线;紫外线照射法可应用于惰性金属纳米结构的制备;溶剂热法和多元醇法均适用于量产银纳米线,但溶剂热法因需要高温高压环境使得其生产成本提高,而多元醇法的制备工艺简单、成本低、效率高,因此具有更好的应用前景。银纳米线由于拥有良好的导电性和光学性被广泛应用于液晶显示器、可穿戴电子器件和太阳能电池等领域,而银纳米线良好的生物相容性、抗菌性以及大比表面积等特点使得其在生物传感器和催化电极等领域也有广泛的应用。

作为一种介于电池和传统电容器之间的新型储能装置,超级电容器在性能方面很大程度上缩小了两者之间的差距。总结了适用于超级电容器的各种电极材料,按照储能机理的差异对其进行分类,总结了不同类型超级电容器的最新研究成果,并举例说明了不同类型超级电容器的优缺点。

锂离子电池作为最具开发应用前景的新型储能材料,不仅具有安全、高效、对环境无污染的优点,而且具备相对质量轻、工作电压高、能量密度大、循环寿命长等一系列优势,已成为新型能源领域的研究热点。综述了锂离子电池负极材料中碳基负极材料、硅基负极材料、锡基负极材料和金属锂负极材料的合成、性质,以及在材料的结构设计、制备工艺等方面的研究进展。

开发高性能电极材料是推进能量转换和储存领域发展的关键。综述了过渡金属碳化物(TMC)的合成及其在新能源领域电化学应用(如析氢反应、氧化还原反应及染料敏化太阳能电池)中的最新进展,指出TMC的电化学性质以及电催化反应与其晶体结构、形貌和组成有关。最后讨论了高性能TMC电极的合理设计,展望了TMC未来的研究方向和发展前景。

溶胶-凝胶法具有反应条件温和、结晶度好且分散度高的优点,与旋涂法、金属掺杂法等工艺配合使用可以改变纳米材料形貌,改善产品特性,克服传统方法的局限性,使纳米材料适应面更广,品质更优良。综述了溶胶-凝胶法在零维、一维、二维、三维纳米材料合成中的研究现状及发展趋势。介绍了近年来纳米材料的合成方法、阐明了作用原理并分析了溶胶-凝胶法合成纳米材料的优越性,最后对溶胶-凝胶法发展前景进行了展望。

随着纳米技术快速发展,纳米包装材料已广泛应用于食品包装领域。综述了高阻隔型、抗菌型和保鲜型纳米复合材料在食品包装方面的研究现状,并对其生物安全性进行了分析评价。

结构型隔热材料因优异的保温、隔热、防火和力学性能而备受关注,重点对散粒状隔热材料、纤维状隔热材料、微孔状隔热材料、层状隔热材料等4种结构型隔热材料的性能特点、制备工艺及其应用范围进行了介绍,并在此基础上探讨了隔热材料的未来发展趋势。

高密度芳纶纸蜂窝在飞机客舱及货舱地板上应用广泛,对其制作工艺和力学性能的研究具有重要意义。将树脂微观形貌与蜂窝宏观性能结合,研究了3种高密度蜂窝力学性能存在差异的原因,对比分析了芳纶纸蜂窝、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫和铝蜂窝作为复合材料夹层结构用芯材的优缺点。结果表明:高密度芳纶纸蜂窝的力学性能和节点胶柱面积均随着密度的增大而增大,其力学性能优于PMI泡沫,耐腐蚀性能和抗屈曲性能优于铝蜂窝,但高密度芳纶纸蜂窝工艺控制困难,在制备过程中易出现树脂分布不均匀的现象。

粘结剂是锂离子电池极片的重要组成材料之一,其性能的优劣直接影响电池的各项电化学性能。锂离子电池产业的高速发展对新型粘结剂材料提出了更高的要求。综述了不同类型锂离子电池用新型粘结剂的研究进展,分析了其各自的特征和优缺点,并预测了新型粘结剂未来的发展方向。

结合非织造材料在医疗领域的发展现状,选取了4种医疗非织造布所使用的原材料,从本身特性及在医疗中应用优势出发,介绍了聚丙烯、聚乳酸纤维、生物基纤维、再生纤维素纤维的研究现状;再从工艺特点与用途方面,阐述了纺粘法、熔喷法、SMS复合技术、纺粘水刺复合技术4种医用非织造布加工技术;重点总结出国外医用非织造布新型加工工艺,包括后整理工艺、静电纺技术以及其他改进工艺,介绍了新型工艺改进流程、改进后特性及在未来医疗中的应用;为医用非织造材料的选择与加工提供一定的理论依据和技术支持。

从膜材料来源和膜材料降解程度两方面综述了可生物降解膜材料的研究进展,重点介绍了淀粉、聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)等可生物降解材料,最后对可生物降解膜材料的未来发展进行了展望。

光降解催化剂在降解空气和水体中有机物污染方面具有低能耗、高效率、可循环使用和处理过程中无二次污染等优异性能,展现出符合可持续发展战略的应用前景。简述了各种新型光降解催化剂及其应用,分析了光降解催化剂未来发展中需要解决的问题,指出纳米复合型光降解催化剂在现实污染体系治理方面具有很大的发展潜力。

空穴传输层材料与吸收层的选择性接触对提高钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有重要作用,空穴缓冲层材料直接影响钙钛矿的生长,同时,空穴缓冲层对钙钛矿太阳能电池的稳定性和寿命起到决定性的作用。介绍了氧化镍(NiO)空穴传输层材料的制备方法及其在钙钛矿太阳能电池中的应用,指出通过优化制备方法可以提高NiO的透光性和导电性,进而提高钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。

二氧化钛(TiO₂)是一种具备化学稳定性高、环境友好和毒性低等优势的绿色环保型半导体材料,在催化、传感、产氢、光学和光电学等领域应用广泛。但是该材料只对紫外光有响应,另外光生电子和空穴容易复合,导致光催化活性和量子效率降低。综述了贵金属沉积、复合半导体、离子掺杂及染料光敏化4种TiO₂改性方法的最新研究进程。这4种方法都旨在提高TiO₂对太阳光的利用率,或者增加其晶体表面的活性位点,达到抑制光生电子和空穴复合的作用。此外,展望了未来TiO₂光催化材料改性研发的发展方向。

金属有机骨架材料(MOFs)是一种由金属离子与有机配体自组装而成的新型多孔骨架材料。将高孔隙率、结构可调的MOFs材料与其他功能材料结合构建复合材料,可以发挥超于原材料的优良特性。金属有机骨架(MOF)复合材料作为新型功能材料发展迅速,并应用于气体吸附、分离与存储、催化、气体传感、药物传输等方面,甚至因两种材料间的相互作用而产生的协同效应将应用领域延伸至燃料电池、电催化等。简单介绍了MOF复合材料的种类,与MOFs构建复合材料的材料包括碳基材料、有机高分子材料、多金属氧酸盐、金属纳米颗粒、金属氧化物、SiO₂材料、量子点、生物酶等。分析了各种MOF复合材料在气体吸附与存储、多相催化、化学传感等领域的应用。最后,对MOF复合材料的应用前景进行了展望,功能化、低成本、易于工业化生产的MOF复合材料是今后研究开发的方向。

非对称型超级电容器结合了双电层电容器和法拉第准电容器的优点,具备高能量密度和功率密度、循环寿命长等特性,成为近年来超级电容器领域的研究热点。非对称型超级电容器电极材料包括碳材料/过渡金属氧化物体系、碳材料/导电聚合物体系和金属氧化物/导电聚合物体系,综述了非对称型超级电容器电极材料的类型及研究进展。

纳米材料本身具有表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,因而表现出许多特性。综述了功能化的磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)/二氧化硅(SiO₂)复合纳米材料在生物学领域的研究发展情况,展望了其在生物医学上的应用前景。

紫外光固化有机硅材料因其良好的机械性能和热稳定性,以及固化过程节能高效、绿色环保,在涂料、3D打印材料和LED封装材料等领域展现出广阔的发展前景,近年来成为有机硅行业中的研究热点。对不同官能化紫外光固化有机硅树脂的合成及其应用进行调查,综述了近年来的研究成果。并对紫外光固化有机硅的研究方向进行展望,指出解决固化深度和氧阻聚作用是研究的关键,环氧基官能化有机硅是今后光固化材料的研究重点,利用天然产物改性获得光固化有机硅也是一个研究新方向。

利用改性的TiO₂光催化水解是一个有效的制氢途径。概述了TiO₂光催化水解制氢的机理,并系统介绍了对TiO₂进行改性的方法:贵金属表面沉积、离子掺杂、半导体复合、光敏化及其他改性手段。在此基础上对目前研究遇到的问题进行了总结,并对未来TiO₂在光催化水解制氢方面的发展进行了展望。

生物质能是具有发展前景的可再生能源之一,将生物质能转化为清洁的氢能来替代化石能源是氢能发展的必然趋势。生物质制氢方法主要有生物质热化学制氢法、生物法制氢以及液相催化电解生物质制氢法。对以上方法的优缺点并进行了比较和评述,液相催化电解生物质制氢法是一种新型的制氢技术,与其他制氢方法相比,具有反应温度低、能耗低和氢气纯度高等优点,表现出非常好的开发潜力。

无机固体电解质由于其安全性能高,机械强度大等特点在锂离子电池行业潜力巨大,其中NASICON型无机锂离子电解质因电导率较高、稳定性好、种类繁多的优势备受研究者关注。主要从NASICON型锂离子电解质材料的晶体结构、制备工艺和掺杂改性方面综述了其目前的研究进展,对其未来的发展做出展望。

以氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,制备了玻纤增强阻燃聚酰胺6(PA6)复合材料。结果表明:以MH和ATH复配做阻燃剂,当m(MH)∶m(ATH)=3∶1(总量72份)时,玻纤增强PA6/MH/ATH复合材料的拉伸强度为100.97MPa,弯曲强度为156.27MPa,极限氧指数可达到31.7%,垂直燃烧测试结果为UL94 V-2。通过实验还考察了ADP与其他阻燃剂复配对复合材性能的影响,结果表明:MH与ADP复配协效作用不明显,ATH与ADP复配协效作用明显;以ATH和ADP复配做阻燃剂,当m(ATH)∶m(ADP)=5∶1时,玻纤增强PA6/ATH/ADP复合材料拉伸强度为103.02MPa,弯曲强度为123.49MPa,极限氧指数可达到37%,垂直燃烧测试结果为UL94 V-0。热重分析表明,800℃时PA6/MH/ATH复合材料的残炭率可达到45.93%,PA6/ATH/ADP复合材料的残炭率达到43.51%;扫描电子显微镜下观察到复合材料燃烧时出现氧化膜及碳层;PA6/ATH/ADP复合材料通过850℃灼热丝性能测试。

自从1992年Mobil公司的研究人员选用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作为模板剂,首次合成了介孔氧化硅分子筛M41S系列以来,中孔SiO₂纳米粒子(MSNs)始终吸引研究人员,因为介孔材料具有大比表面积、高孔道规整度和孔径分布范围集中等优点,而且具有优良的结构可设计性。结合国内外研究成果,主要介绍了介孔SiO₂材料的不同合成方法,如溶胶-凝胶法、微波辅助技术、化学蚀刻技术和模板法等,并简单介绍了其应用,对其未来的发展前景进行了展望。

石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维纳米材料,具有超高理论比表面积和极强的表面化学活性,被认为是一类具有很好发展潜力的吸附分离材料。综述了石墨烯、氧化石墨烯及其复合材料的制备方法,以及在去除水中重金属离子和有机污染物方面的应用,并对今后石墨烯基吸附材料的研究方向进行了展望。

聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于具有良好的热稳定性和优秀的化学性能被广泛应用于化学研究和工业生产。综述了PVDF膜的应用,包括水处理、膜蒸馏、气体分离、污染物去除、生物乙醇回收、锂离子电池隔膜以及复合材料膜的制备等,概述了PVDF膜在水处理过滤膜和膜接触器的应用进展。指出了PVDF膜未来的发展趋势。

超细纤维合成革是代替天然皮革的最理想材料。介绍了近年来提高超细纤维合成革复合材料的研究进展,包括改善合成革复合材料卫生性能、染色性能以及对环境影响的研究,最后展望了超细纤维合成未来的发展方向。

近几年,全球新能源汽车受到了各国政府的大力扶持与推广,车载动力电池作为新能源汽车的核心部件之一备受关注。对车载动力电池的具体需求、动力电池常见正负极材料技术特征等作了梳理与总结,并提出了未来车载动力电池材料发展趋势。希望能给车载动力电池产业相关企业提供一定的参考。