摘要：随着经济快速发展,人类活动产生的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)不仅会破坏大气环境,还会严重危害人体健康。在治理VOCs废气的典型技术中,吸附法、等离子体法、催化燃烧法、光催化氧化法等均具有良好的应用前景。材料性能是影响VOCs治理效率的关键因素,不同的技术原理使材料制备和优化方向存在差异,如吸附法需重视所选材料的孔道结构等与VOCs分子尺寸、性质的关系;等离子体法要强化催化剂与等离子体的协同作用;催化燃烧法涉及材料的氧化还原能力;光催化氧化法则是材料对光能的有效转化能力等。所以,明确各类技术中所用功能材料的改进重点,才能为相关材料的设计提供思路,大幅改善VOCs消除的效率。最后,对用于VOCs消除的材料研发提出了更高要求,包括具有良好抗中毒性能的材料、可协同消除多组分污染物的材料、取长补短的组合技术以及资源化利用技术。

摘要：《材料科学基础》是所有材料专业本科生的一门非常重要的专业必修基础课程,主要描述了材料的成分、微观结构、晶体缺陷、材料的形变与再结晶、相图以及材料的功能特性等。通过该课程的教学,使学生具备对材料基本认识与基础知识的理解。针对功能材料专业学生,将该课程与稀土功能材料相结合,通过理论联系实际的方式增强该课程对特定专业的应用。通过调整教学内容、教学方法和增加实验教学的方式,达到提升《材料科学基础》教学质量的目的,并培养出适应新产业变革和新技术革命的专业人才。

摘要：木塑复合材料是一种具备环境友好性以及良好性能的复合材料。开发具备电磁功能的木塑复合材料有利于提升产品的附加值并进一步拓宽产品的应用范围,具有重要的研究意义和应用价值。文中在概述常用电磁功能助剂的类型、结构、性能及其电磁原理的基础上,总结了导电型、电磁屏蔽型和抗静电型木塑复合材料的研究现状以及目前电磁功能型木塑复合材料的应用领域及行业现状;针对现有研究中存在的助剂分散性差、导电机理不明确、界面结合受影响、产业化难推广等问题,展望电磁功能型木塑复合材料的研究方向,以期为电磁功能型木塑复合材料的进一步开发和利用提供科学依据。

摘要：功能材料的结构设计与性能调控是材料科学与凝聚态物理领域的前沿热点问题,功能基元的人工序构成为近年来提升材料功能特性、探索新奇物理现象的新范式.准确理解功能基元构筑的新材料宏观物性的起源要求精确地表征功能基元的结构、形态和分布,明晰功能基元之间耦合效应.具有皮米测量精度的像差校正透射电子显微镜是解析低对称性材料和复杂化学体系材料原子结构、化学组成和电子组态的重要工具,为实现高精度、多维度表征功能基元及其空间的构筑方式、建立构-效关系提供了新途径.本文通过选取不同尺度下的代表性功能基元,论述了皮米尺度下功能基元的本征特性与空间排布,及其与宏观物性之间的关联,突出了像差校正透射电子显微学的突破和发展,为理解基元构筑的功能材料功能性起源提供了坚实的基础.

摘要：电沉积是改善金属基材性能的主要方法之一,但目前单一的沉积技术已经无法满足功能材料制备等方面的诸多要求,故研发了许多新技术来克服常规沉积过程所引起的镀层缺陷。激光辅助电沉积(LAED)是一种在电沉积系统中引入激光辐照以实现高速、高质量和高选择性沉积的技术。与传统电沉积过程相比,LAED技术具有辐照区域沉积速度快、可定域沉积及促进纳米结构形成等优势。虽然目前对LAED技术的研究多以其作用机制为主,但由于激光与电沉积共同作用的过程较为复杂,对其作用机制的研究仍不够系统;且激光设备较为昂贵,沉积装置也需要特定的设计。这些因素导致该技术工艺体系不够完善、应用范围有限。随着小型、高性能激光器和各类监测手段的发展,该技术会有更多的优势和更广泛的应用。本文综述了LAED技术的作用机制及装置组成,从激光在溶液中的作用、LAED沉积过程和激光与电沉积协同作用三方面对作用机制进行分析,发现不同实验条件会对沉积物质的结构和形态产生较大的影响,故通过调节激光辐照系统与电沉积系统的相关工艺参数可得到具有不同性能的镀层。激光辅助电沉积技术的代表性应用是制备无掩膜微图案、高质量镀层及各类微结构功能材料。本文期望为LAED技术的装置设计及其在各类功能材料方面的应用提供一定参考。

摘要：氨基化改性可有效地破坏纤维素固有的结晶结构,赋予纤维素一定的碱性,改善纤维素的水溶性,极大地提升了纤维素的利用价值。文中对氨基纤维素的合成路径及结构特征进行了归纳总结。通过具体实例分析,总结了氨基纤维素在吸附、生物医药、催化剂和酶蛋白固载领域的应用,提出了氨基纤维素绿色合成、生物相容性分析、仿生材料设计等研究发展方向。期望为氨基纤维素的利用提供理论参考,为氨基纤维素的研究提供方向。

摘要：木质素是自然界中储量最大的可再生芳香生物质资源,其大分子是由苯丙烷结构单元(愈创木基、紫丁香基和对羟基苯基)通过醚键和碳-碳键连接聚合而成,具有天然的生物活性、亲疏水性、纳米尺度的可调节性、分子结构设计的灵活性以及生物相容性等特点。围绕木质素的分子结构特性,重点综述了近年来国内外在木质素功能材料方面的研究成果与进展。首先从木质素化学组成和分布等角度探讨了木质素的分子结构特性;然后从基于原生木质素结构特点的直接功能应用、基于木质素分子结构调控的材料创制和应用以及基于木质素碳材料的开发和应用三个方面出发,系统讨论了木质素功能材料的研究现状和亟需突破的瓶颈;最后,简述了木质素在其他领域的应用进展,并展望了木质素功能应用工作中的重点以及未来的发展方向。

摘要：二茂铁基界面功能材料独特的分子结构和物化性能,使其在生命科学、化工设备、石油工业、生物医药及产品检测等领域具有广阔的应用前景。近年来,研发新型二茂铁基界面功能材料满足日益扩大的应用领域需求已成为科研人员的工作重点。综述了不同类型二茂铁基界面功能材料的设计合成及应用进展,同时对二茂铁基界面功能材料的发展趋势进行了展望。

摘要：为准确测定环境水体中的痕量锑(Sb),采用聚乙烯醇与硫代乙醇酸合成的酯化物经七水硫酸亚铁絮凝制备功能材料对环境水体中的痕量锑进行富集浓缩,并结合火焰原子吸收分光光度计进行检测。实验结果表明,功能材料对Sb最佳吸附pH为6、吸附过程符合Langmuir方程与准二级动力学反应方程,吸附过程以单分子层吸附与化学吸附为主,最大吸附量为232.56μg/mg;在固相萃取柱填充0.02 g功能材料对25 mL.5μg/mL Sb溶液以1.04 mL/min流速富集,采用10%的磷酸作为洗脱剂以1.25mL/min对功能材料富集Sb洗脱,进行12次平行实验得固相萃取柱对.溶液中Sb去除率RSD为1.78%,洗脱率RSD为4.62%,回收率RSD为4.23%,平均回收率为97.42%。对实际环境水样进行预处理后用填充功能材料的固相萃取柱富集浓缩,测得实际水样中Sb含量为0.86μg/L。

摘要：生物质材料细胞壁物质的高效分离及功能化直接关系着废弃生物质的高值化应用。作为生物质材料细胞壁的三大组分之一,纤维素纳米纤丝已经被广泛用于构建独特纳米结构和功能的复合材料如三维结构气凝胶、自修复水凝胶、纳米微晶光子膜、光敏感织物等。探索一条生物质纤维素高值化、实用化发展路径显得尤为重要,本文围绕生物质纳米纤维素的分离提取和功能材料的构筑及其在新型能源存储方面的应用进行论述。首先,简要叙述当前纳米纤维素的化学结构及其作为多功能材料结构单元的优势,并从实验条件、环保、经济、纤维得率与质量的角度分析了生物基纳米纤维素分离制备方法的发展历程和优缺点;然后,介绍了纳米纤维素基纤维、薄膜、气凝胶、碳气凝胶的微/纳米结构、化学键、力学性能在热管理器件如建筑制冷器、太阳驱动式水蒸发器中太阳能的散射与吸收、红外发射、水分的吸收与传导和电化学能源储存中柔性电极的设计、亲锂型隔膜及碳基集流体等功能材料的构建过程中所发挥的作用。最后,从生物质材料的特异性结构的利用、组分的提取分离与转化、复合材料构建角度对纳米纤维素的未来研究方向进行了展望。