• Cu–TiO2光催化剂中的自修复氧化还原化学机制，用于提高氢气产量

  在当前全球能源转型的大背景下，氢气作为一种清洁、高效的能源载体，正逐渐成为替代传统化石燃料的重要选择。氢气的生产方式多种多样，但其中最具前景的是基于太阳能的光催化水分解技术。然而，现有的高效光催化剂大多依赖昂贵的贵金属，如铂（Pt）、钌（Ru）和铑（Rh），这不仅增加了成本，也限制了其大规模应用的可能性。因此，开发一种兼具高效性、稳定性与经济性的非贵金属催化剂，成为实现可持续氢能生产的关键课题。本文报道了一种可扩展的一锅法合成CuOx–TiO2光催化剂的方法，该催化剂在甲醇辅助的氢气演化反应中表现出优异的性能。通过调控铜的掺杂比例，研究团队成功实现了12% CuOx–TiO2催化剂的制备，其氢

  来源：Materials Horizons

  时间：2025-10-28

• 一种无树枝晶结构的锂硫电池，采用掺铈的硫化物玻璃-陶瓷复合电解质

  在当前电池技术的发展背景下，锂硫（Li–S）电池因其卓越的理论能量密度（约2600 Wh kg⁻¹）而备受关注，远超传统锂离子电池（LIBs）的200–400 Wh kg⁻¹。这种高能量密度使Li–S电池成为下一代高能量存储系统的重要候选者，尤其适用于电动汽车和大规模储能应用。然而，Li–S电池的实际应用面临多重挑战，包括硫的绝缘特性（5 × 10⁻³⁰ S cm⁻¹）、其在锂化过程中体积膨胀（约79%）以及锂多硫化物（Li₂Sₙ，4 ≤ n ≤ 8）在液态电解质中的溶解和迁移。这些现象不仅导致活性材料的损失，还引发锂金属负极上的严重副反应，最终影响电池的循环寿命、可逆容量和速率性能。为解决上

  来源：Materials Chemistry Frontiers

  时间：2025-10-28

• 密度泛函理论（DFT）对M2X（M = Zr, Hf；X = C, N）MXenes及其Janus衍生物在有毒气体检测性能方面的研究

  在现代工业和城市化迅速发展的背景下，空气污染问题日益严峻，其中含有大量有毒、易燃和有害气体。这些气体不仅对环境造成破坏，还对人类健康构成严重威胁，如心血管疾病、呼吸系统疾病、神经损伤等。因此，开发高效、灵敏的气体传感器对于及时监测和控制这些有害气体的浓度具有重要意义。本研究通过密度泛函理论（DFT）对Zr和Hf基的碳化物与氮化物MXenes（包括Zr2C、Zr2N、Hf2C和Hf2N）及其Janus结构（ZrHfC和ZrHfN）进行了系统的分析，重点研究其对CO、NO、NO2和SO2等有毒气体的传感性能。MXenes是一类新型的二维材料，自2011年被发现以来，因其优异的物理和化学特性，如超大

  来源：Materials Advances

  时间：2025-10-28

• BiFeO3薄膜中退火气氛依赖性缺陷形成及光阴极行为的起源

  本研究聚焦于一种名为铋铁氧体（BiFeO₃，简称BFO）的材料，探讨其在光催化和光电化学水分解中的性能。BFO作为一种具有独特性能的材料，因其由地壳中丰富的元素构成，能够有效吸收可见光（波长≤600纳米），并且具备固有的铁电特性，这使其在光电化学水裂解中具有广阔的应用前景。然而，尽管BFO具备诸多优势，其实际的光电催化性能仍受到电子空穴复合和捕获等缺陷相关过程的限制。研究通过系统地改变BFO薄膜的退火气氛（从普通空气改为氩气），揭示了这种变化如何影响BFO的结构、光电性能以及其在水分解中的表现。在实验过程中，研究人员采用了多种表征手段，包括X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、原子

  来源：Materials Advances

  时间：2025-10-28

• 综述：氮掺杂碳点在电化学储能领域的进展：从合成到应用

  氮掺杂碳点（N-CDs）近年来在下一代电化学储能系统中展现出革命性的潜力。这类碳基纳米材料因其卓越的导电性、可调的表面功能性和优异的化学稳定性而受到广泛关注。N-CDs能够有效改善电荷传输效率、循环稳定性以及能量密度，使其成为锂离子电池（LIBs）、钠离子电池（SIBs）、钾离子电池（PIBs）、金属-空气电池（如锌-空气电池、锂-空气电池）以及混合储能系统的重要候选材料。本文系统回顾了N-CDs的合成策略、结构工程方法以及先进的表征技术，并重点探讨了其结构-性能关系。同时，本文还分析了当前面临的挑战，并提出了未来的研究方向，包括人工智能（AI）辅助的材料发现、多功能复合材料以及环保合成方法，

  来源：Materials Advances

  时间：2025-10-28

• 供体-受体π堆叠相互作用提升了g-C3N4/PEI复合薄膜在高温下的电容储能性能

  基于聚合物的介电电容器对现代电子设备和电力系统至关重要，但在高温环境下进行电容储能时需要优化其性能。本文报道了一种复合薄膜的制备方法，该方法通过将超声剥离的石墨氮化碳纳米片（g-C₃N₄ NPLs）掺杂到聚醚酰亚胺（PEI）中来实现。PEI中的苯环作为π电子供体，而g-C₃N₄中的三嗪单元则作为π电子受体，两者之间形成强力的供体-受体（D-A）π堆叠相互作用，从而优化了PEI链的构象。由于d间距的减小，偶极密度增加，极化强度得到提升；同时载流子的平均自由路径缩短，导致其迁移率降低。PEI/g-C₃N₄界面处的II型能带对齐产生了界面陷阱，进一步降低了自由载流子的浓度。这

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 一种基于氧化石墨烯的太赫兹超材料，用于超灵敏检测D-天冬氨酸溶液

  在太赫兹（THz）领域，痕量生物溶液的检测目前备受关注。氧化石墨烯（GO）是一种具有亲水性和亲油性的类石墨烯材料，具有良好的生物相容性，在THz波段的液体检测中展现出巨大的应用潜力。本研究提出了一种基于氧化石墨烯增强的THz超材料液体生物传感器，该传感器采用聚酰亚胺毛细管作为微流控通道。实验结果表明，通过控制水分含量，毛细管结构可以有效避免THz波的大量吸收。在生物传感器中，氧化石墨烯在增强THz响应、改善表面吸附性能以及促进信号传输方面发挥了重要作用。实验通过拉曼光谱和XRD扫描证实，氧化石墨烯的这种特性能够有效固定D-天冬氨酸（D-Asp）分

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 一种基于芳基偶氮咪唑的光控探针，可通过荧光团释放实现可见光触发下的活细胞生物硫醇的快速检测和成像

  在阿尔茨海默病、癌症和心血管疾病中，生物硫醇（半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽）的水平升高。能够选择性检测活细胞和生物体内生物硫醇的荧光探针的发现，为疾病的早期诊断带来了巨大潜力。本文报道了一种水溶性生物硫醇传感荧光探针，该探针由2-(2-氨基-5-烷氧基苯基)苯并噻唑荧光团和2-芳基偶氮咪唑光开关组成。作为一种光致变色分子，它在可见光照射下在水介质中可发生可逆的反式-顺式光异构化反应，且产率较高。在初始状态下，该探针不发光；与生物硫醇溶液孵育后，反式和顺式异构体都会通过偶氮键断裂产生绿色荧光（ϕ_f = 10–19%）。该探针对生物硫醇的检测限为2至17 μM。值得注

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• Eu2Pt7MP4−x（M = Cr, Fe）磷化物铂族化合物是一种具有高度可调磁各向异性的固有异质结构，适用于自旋电子学领域

  两种四价磷化铂化合物：Eu2Pt7CrP2.80（空间群 I4/mmm，a = 4.0268(3) Å，c = 26.813(3) Å，V = 434.78(8) ų，Z = 2，R1 = 0.0328，wR2 = 0.0785）和 Eu2Pt7FeP3.02（空间群 I4/mmm，a = 4.0359(6) Å，c = 26.641(5) Å，V = 433.94(16) ų，Z = 2，R1 = 0.0276，wR2 = 0.0741）是通过高温合成方法并使用金属助熔剂（Pb 或 Bi）制备得到的单晶。其晶体结构通过单晶X射线衍射数据确定，并通过元素分析得到了验

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 关于A2PdH2的综合性研究：从常压到高压条件下的研究

  我们进行了全面的第一性原理研究，探讨了高压下Li2PdH2的结构稳定性和超导行为。通过随机结构搜索和声子计算，我们发现该材料在压力作用下会发生相变：从一种在约8 GPa压力下仍稳定的四方I4/mmm结构转变为一种在50 GPa压力下仍保持热力学稳定的单斜C2/m结构。即使在考虑非谐效应的情况下，四方相中也不存在超导性，这是由于电子-声子耦合较弱以及费米能级附近的氢原子参与度有限所致。相比之下，单斜相的超导转变受到压力促进：在谐波近似下，超导转变温度Tc从10 GPa时的0.6 K升高到50 GPa时的4.7 K；而当考虑非谐效应后，Tc在同一压力下分别升高到5 K和16

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 含有CuI团簇和18-冠-6醚-碱金属配合物的有机金属单晶闪烁体的开发

  通过缓慢蒸发法合成了含有CuI簇和18-冠-6醚（(CH₂CH₂O₆)–碱金属配合物的有机金属单晶闪烁体，具体包括：(18-冠-6)₃Cs₂Cu₂I₄（CCI）、(18-冠-6)₂Rb₂(CH₃COCH₃)Cu₄I₆（RCI）、(18-冠-6)KCuI₂（KCI）、(18-冠-6)₂Na₂(H₂O₃Cu₄I₆（NCI）以及(18-冠-6)₁.35Na₀.65(H₂O₂Cu₄I₆（LCI））。系统评估了这些闪烁体的光致发光（PL）和闪烁性能。在PL和闪烁光谱中，CCI和KCI在450–550 nm范围内显示出宽的发射带，而RCI、NCI和LCI则在

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 一种自供电且可拉伸的磁性薄膜，适用于人机交互领域

  本研究提出了一种具有可拉伸性和自供电特性的磁电复合薄膜，旨在推动下一代可穿戴电子设备和人机交互技术的发展。这种新型材料通过将镍钴铁氧体（Ni0.5Co0.5Fe2O4）磁性纳米颗粒嵌入到Ecoflex基质中，实现了高效的环境磁场能量收集能力。Ecoflex是一种基于硅的弹性体，具有超高拉伸性、良好的生物相容性和防水性能，广泛应用于软体机器人和可穿戴传感器领域。而Ni0.5Co0.5Fe2O4纳米颗粒则因其出色的磁响应特性，为该材料赋予了磁电耦合的能力。通过结合这两者的优点，该复合薄膜在保持高拉伸性的同时，能够有效利用周围环境中的低强度磁场，实现自供电运行。研究团队通过多种结构、形态和磁性分析手

  来源：Journal of Materials Chemistry C

  时间：2025-10-28

• 通过Cu/Cu2+掺杂的MoS2实现的层次化多维纳米结构，具有协同极化-导电损耗效应，能够有效吸收宽带电磁波

  为了解决日益严重的电磁污染问题，开发兼具高效电磁波吸收（EMWA）和良好环境稳定性的复合材料至关重要。引入多功能成分并设计异质界面已被证明可以有效提升电磁波吸收性能和耐腐蚀性。在本研究中，通过调节铜（Cu）的掺杂量以及在MoS2中引入结构缺陷，制备了一种分层的复合吸收材料——CNFs@Cu/Cu2+-掺杂MoS2（CMS）。铜的掺入显著增强了生长在碳纳米纤维（CNFs）表面的MoS2纳米片的导电性，同时产生了碳缺陷、硫空位和Cu间隙，从而形成了丰富的异质界面。这种分层结构使得极化和导电损耗能够协同作用，从而显著提升了电磁波吸收性能。具体而言，CMS-6复合材料在1.88

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-10-28

• 在PdAuMoWPt高熵合金中定制铂含量，以实现宽pH范围内高效且持久的氢气释放

  开发高效氢进化反应（HER）电催化剂是一项具有挑战性的任务，这类催化剂需要同时具备较低的过电位和宽范围的pH适应性。在这里，我们报道了一类PdAuMoWPt高熵合金（HEA）纳米颗粒，其铂含量可调，通过一种简单的油相还原方法制备而成。这些HEA在酸性和碱性条件下均表现出优异的HER活性。经过成分优化的样品HEA-13在0.5 M H2SO4溶液中过电位低至7.13 mV，在1.0 M KOH溶液中为6.53 mV，在0.1 M PBS溶液中为35 mV，电流密度为−10 mA cm−2时仍能保持这种活性，并且在10,000次循环后仍具有出色的电化

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-10-28

• 通过微波工程处理的二维Y2O3材料实现接近1的太阳反射率和中红外透明性，从而实现被动辐射冷却

  辐射冷却需要较高的可见光到近红外（VIS-NIR）反射率来阻挡太阳辐射，并需要较强的中红外（MIR）发射率，以便通过大气窗口释放热量。与双功能材料相比，多层结构结合了具有VIS-NIR反射特性的顶层和具有MIR透明特性的底层以及具有高发射率的基底，使得每一层都能充分发挥作用而无需相互妥协。聚乙烯（PE）因其优异的中红外透明性而被广泛用作顶层材料。然而，其VIS-NIR反射率受到较弱散射效应的限制，因此还有进一步提升的空间。在这项研究中，我们报道了一种通过微波脉冲法制备的白色二维（2D）氧化钇（Y2O3）纳米片材料，该材料克服了这些限制。二维结构通过定向散射提高了VIS-

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-10-28

• 高能伽马光子对g-C3N4的改性研究：利用低剂量率辐射实现无金属改性，从而提升太阳能驱动的光催化活性

  通过伽马射线对石墨碳氮化物（g-C₃N₄）进行改性已成为提升其光催化性能的一种新策略。在本研究中，g-C₃N₄接受了剂量范围为1至50 kGy的伽马射线处理，辐射源使用的是Cs-137。对经过辐照的g-C₃N₄的结构和表面性质进行了全面分析，发现其发生了显著变化：表层面积增加（从12.5 m²/g增加到15.0 m²/g），晶粒尺寸增大（从14.9 nm增加到17.0 nm），以及-三嗪单元的排列发生扭曲。值得注意的是，伽马射线改性使得超氧阴离子自由基的生成效率提高了2倍，这很可能是由于电子-空穴对分离效果的改善所致。这一现象通过多种污染物的光催化降解实验得到了验证：5

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-10-28

• 在富氧燃料条件下，通过催化功能化实现氧气渗透性的最大化

  氧气传输膜（Oxygen Transport Membranes, OTMs）在能源和化工领域具有广阔的应用前景，尤其在实现高效、经济的氧气供应方面表现突出。OTMs能够用于氧燃烧技术，即在燃烧过程中使用纯氧代替空气，从而提高二氧化碳（CO₂）的捕集效率，使CO₂分离变得更加容易。然而，传统OTMs在高浓度CO₂环境中表现出较差的化学稳定性，这限制了其在实际应用中的可行性。因此，研究人员开发了双相膜材料，这类材料结合了电子导体和离子导体，以提高稳定性。尽管双相膜在稳定性方面有所改善，但它们通常表现出较低的氧气渗透率。本研究通过表面改性，引入多种氧气氧化还原反应（OORR）催化剂，如Ce、Pr、

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-10-28

• 反离子调控金属间的电子转移：分子间相互作用在具有金属间电子转移（MMET）活性的[Fe4Co4]立方体中的作用

  揭示分子间相互作用对金属间电子转移（MMET）的影响具有挑战性，但对于设计可磁切换的晶体材料和器件来说至关重要。在此，我们报道了一类[Fe₄Co₄]立方体，它们具有相同的氰化物桥联八核结构：[Fe(pzTp)(CN)₃]₄[Co(ddpd)₄]⁺（其中pzTp⁻ = 四吡唑基硼酸盐，ddpd = N,N’-二甲基-N,N’-二吡啶-2-基吡啶-2,6-二胺），但带有不同尺寸的可逆离子，包括BF₄⁻（1·BF₄）、ClO₄⁻（2·ClO₄）、PF₆⁻（3·PF₆）、AsF₆⁻（4·AsF₆）和SbF₆⁻（5·SbF₆）。所有化合物都是同构的，并以四方P21c空间群结晶。磁

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-10-28

• 通过原位表面功能化制备多尺度中空核壳纳米结构，用于先进的电化学储能应用

  发展可持续的能源存储技术对于应对气候变化带来的全球性挑战至关重要。超级电容器虽然具有出色的功率密度和循环稳定性，但其能量密度相对较低，这限制了它们在大规模能源存储系统中的广泛应用。为了解决这一局限性，我们设计了一种新型复合电极材料，该材料采用了核壳结构。核心部分由结构明确的ZIF-67纳米立方体（NCs）制成，并通过创新工艺将其加工成中空结构，从而增强了离子扩散能力并降低了内部电阻，提高了整体能量存储容量。同时，外壳由三维层状双氢氧化物NiCo-LDH组成，这种材料是通过室温方法原位合成的，具有较高的电化学活性和丰富的活性位点，有利于高效存储电荷。最终合成的多尺度中空核

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-10-28

• 有机-无机堆叠组装体的结构韧性：硫介导的自补偿相互作用以及第10族二硫代氨基甲酸酯共晶体中金属身份的掩盖效应（以四氰基苯为例）

  本研究探讨了金属身份与配体环境在决定层状有机-无机杂化体系的超分子结构中的相对影响。我们发现了一种由硫元素介导的自我补偿机制，该机制能够掩盖金属之间的电子差异，从而使配体控制组装成为可能，而非传统的金属导向组装方式。通过对第10族金属二硫代氨基甲酸盐共晶体 [M(S2CNR2)2](M = Ni, Pd, Pt; R2 = 烷基) 与1,2,4,5-四氰苯的体系进行系统研究，我们发现这些体系具有结构韧性：尽管在dz2轨道亲核性方面存在根本性差异（这些差异通常会影响组装方式），但整个Ni-Pd-Pt体系仍保持了相同的平行位移超分子结构。这一现象与传统的观点相悖，因为根据传

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-10-28

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