中空碳材料因其独特的多孔结构和电性能被视为催化和电化学储能中重要的支撑材料。本文以铟基有机骨架InOF-1为骨架,在惰性氩气下通过纳米氧化铟与碳基质的氧化还原反应形成铟颗粒。具体地说,通过在脱羧过程中结合铟的熔融和去除,原位获得了一种多孔中空碳纳米管(HCNS)。合成的HCNS具有更多的电荷活性位点以及短而快的电子和离子传输通道,以其独特的内部空腔和管壁上相互连通的多孔结构,成为碘等电化学活性物质的优良载体。此外,组装的锌碘电池(ZIBs)在1 A g -1 时提供234.1 mAh g -1 的高容量,这确保了电解质中碘物质的吸附和溶解达到快速平衡。基于HCNS的ZIBs的倍率性能和循环性能得到大幅提升,表现出优异的容量保持率,并表现出比典型的单向碳纳米管更好的电化学交换容量,使HCNS成为新一代高性能电池的理想正极材料。
由于它们在生物制造,吸附,催化和能量转化应用方面具有巨大的潜力,因此人们对制造4D印刷的层次多孔结构从分子水平到宏观尺寸有很大的关注。为此,对于设计创新的构造,必须了解4D打印中智能材料的结构功能关系,而这些构建体不限于任何特定的自由度。在这里,我们报告了通过3D打印pickering型臀部的3D打印,以制造热响应性大量聚合聚合物高的内相乳液(Poly-hipes)。基于水的皮带油的油墨含有甲基纤维素/kappa-carrageenan混合物(非交叉链接)作为连续相,该相通过纤维素纳米晶体和纤维素纳米纤维的混合胶体稳定。基于皮克希的墨水显示出具有出色粘弹性界面特性的非线性和时间依赖性振动响应。在基于热融化的基于挤出的印刷过程中,Pickering-iphes的原位交联很容易地制造出多挑战型,这产生了一系列3D打印的热反应层次层次MAC ROPOLOPORFORFURES。4D打印的对象提出了高度相互连接的敞开多孔结构,该结构本质上具有热响应性。此外,这些4D结构显示出高机械强度,并具有出色的自我恢复性能。我们的结果提供了通过调节乳液配方在不同温度下开发具有形状记忆特征的热响应MAC rop的前景。
纳米多孔锡2 O 7(nptno)材料通过用离子液体(IL)作为指导温度的纳米多孔结构合成的溶胶 - 凝胶方法。nptno即使以50°C的充电速率,在5 c时为1000个周期和lini 0.5 mn 1.5 o 4-耦合的全细胞容量重新构成的全细胞能力接力为81%和87%的87%和87%cass in 1000 cycles at 1 c cycles at 1 c cycles at 1 c cycles nptno的高可逆能力为210 mAh g –1。 对1000个循环的NPTNO电极的研究表明,IL指导的介孔结构可以增强NPTNO细胞的可环性,这是由于缓解了重复的机械应力和由重复的LI +插入 - 插入 - 攻击过程引起的重复性机械应力和体积波动。 测得的LI +扩散系数从Galvanostatic间歇性滴定技术中表明,IL-启动策略确实确保了基于快速LI +扩散动力学的NPTNO细胞的快速再核能。 受益于纳米多孔结构,具有未阻碍的Li +扩散途径的NPTNO在基于钛基的氧化物材料中实现了Supe-rior速率能力,并且在TNO材料中具有最佳的全细胞环环性。 因此,证明了IL的模板潜力,并且出色的电化学性能确立了IL定向的NPTNO作为可快速回流LIB的有前途的阳极候选者。nptno的高可逆能力为210 mAh g –1。对1000个循环的NPTNO电极的研究表明,IL指导的介孔结构可以增强NPTNO细胞的可环性,这是由于缓解了重复的机械应力和由重复的LI +插入 - 插入 - 攻击过程引起的重复性机械应力和体积波动。测得的LI +扩散系数从Galvanostatic间歇性滴定技术中表明,IL-启动策略确实确保了基于快速LI +扩散动力学的NPTNO细胞的快速再核能。受益于纳米多孔结构,具有未阻碍的Li +扩散途径的NPTNO在基于钛基的氧化物材料中实现了Supe-rior速率能力,并且在TNO材料中具有最佳的全细胞环环性。因此,证明了IL的模板潜力,并且出色的电化学性能确立了IL定向的NPTNO作为可快速回流LIB的有前途的阳极候选者。
微纳杂化气凝胶的另一个重要特征是其高吸附效率。这些材料有可能从空气、水和工业废水中捕获和去除各种污染物,如重金属、染料和有机化合物 [8]。气凝胶的大表面积加上多孔结构为污染物的吸附提供了丰富的位点,使其在环境清洁应用中非常有效。特别是废物衍生的气凝胶对有害物质表现出极好的吸附能力,有助于可持续的污染控制解决方案。将功能基团纳入气凝胶结构可以进一步增强吸附,从而能够选择性地去除特定污染物并提高材料的整体效率。
众所周知,材料的性能高度取决于其结构。对这种关系主题的研究始终是物质科学家的重点。由于其特殊的机械性能,较大的特定表面积,出色的电气/热传导3D网络以及特殊的多孔结构,因此已设计和应用多功能的层次纳米结构材料,用于各种材料系统,包括聚合物,金属,无机材料及其复合材料。研究材料的机械,电气,热和电化学特性的独特纳米结构的机制对于获取新知识和为开发新的高级材料铺平道路至关重要。因此,该领域的调查吸引了增加的研究兴趣。纳米材料特刊的目的是整理与设计和制造等级纳米结构材料及其各种应用领域的最新进步有关的最新贡献。
锂离子电池(LIB)由于其高能量密度,较长的循环寿命,低自我放电速率和不效应而广泛用于新的能量车辆和电子设备中。1 - 4作为电池的关键组成部分,分离器不仅隔离阳极和阴极,以避免内部短路,而且还允许在整个多孔结构中运输液体电解质中的锂离子。5,6,如今,商业聚n分离剂,例如聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)及其化合物,由于其出色的机械强度,良好的电型稳定性和合理的成本,通常用于LIBS中。7,8然而,它们的较差的热稳定性会导致分离器在较高的温度下容易收缩,从而导致雷和爆炸事故。此外,低电解质润湿性限制了高性能电池的发展。9,10
这项调查是在塔拉科塔(Terracotta)戒指中采集的陶土样品,预计将在铁器时期建造,在印度泰米尔纳德邦(Tamil Nadu)的Pattaraiperumbubudur发掘。借助EDX,XRD和TG-DTA检验,使用FE-SEM检查样品,以找到样品的矿物组成,形态和生产技术。来自XRD结果很明显,样品中石英和长石的百分比较高。使用FE-SEM测试,在氧化气氛下发现点火温度在600-900°C之间。使用吸水和孔隙率测试研究了样品的物理特性,该测试对样品的多孔结构较少,从而想出了较低的燃烧温度。通过TG-DTA测试估计制造时的射击温度为600-900°C,它也与FE-SEM和孔隙率一致。
[5]郭,Yuan等。基于“尺寸调制工程”降低低频微波吸收的促进导电损耗和磁耦合。Small,2023,E2308809。[6] Li,Shuangshuang等。基于石墨烯的磁复合泡沫,具有分层多孔结构,可有效地吸收微波。碳,2023,207:105-115。[7] Zhang,X。等。金属离子被限制在MOF的周期性孔中,以嵌入层次多孔碳纳米流中的单金属原子,以进行高性能电磁波吸收。高级功能材料,2023,33,2210456。[8] Zhu,J等。基于多元素异质组件的多孔结构纤维,用于优化电磁波吸收和自我抗腐蚀性能。Small,2024,240368。[9] Deng,Y。等。 一种新颖而便捷的到合成的三维蜂窝状 - 像纳米-FE 3 O 4 @C复合材料:电磁波吸收宽,带宽宽。 碳,2020,169:118-128。 [10] Meng,X。等。 三维(Fe 3 O 4 /ZnO)@C双核@shell多孔纳米复合材料具有增强的宽带微波吸收。 碳,2020,162:356。 [11] Hu,R。等。 在熵驱动的双磁系统中增强了电磁能量,用于上电磁波吸收。 高级功能材料,2024,2418304 [12] Li,Xiao等。 碳,2023,210(15):118046。 [13] Li,S。等。 碳,2023,207:105-115。 [14] Yang,W。等。[9] Deng,Y。等。一种新颖而便捷的到合成的三维蜂窝状 - 像纳米-FE 3 O 4 @C复合材料:电磁波吸收宽,带宽宽。碳,2020,169:118-128。[10] Meng,X。等。三维(Fe 3 O 4 /ZnO)@C双核@shell多孔纳米复合材料具有增强的宽带微波吸收。碳,2020,162:356。[11] Hu,R。等。在熵驱动的双磁系统中增强了电磁能量,用于上电磁波吸收。高级功能材料,2024,2418304 [12] Li,Xiao等。碳,2023,210(15):118046。[13] Li,S。等。碳,2023,207:105-115。[14] Yang,W。等。磁阵列垂直锚定在具有“魔法角”的柔性碳布上,以增加有效的吸收带宽并同时改善反射损失。基于石墨烯的磁复合泡沫,具有分层多孔结构,可有效地吸收微波。磁耦合工程的多孔介电碳在超大填充物中,朝向可调和高性能的微波吸收。材料科学技术杂志,2021,70:214-223。[15] Pang,X。等。基于石墨烯,碳纳米管和Fe 3 O 4多维复合材料的电磁吸收特性的优化。聚合物组合,2024,45(9):8414-8425。[16] Zhao,Y。等。在CNT@NICO化合物中同时优化传导和极化损失,以吸收上电磁波吸收。材料科学技术杂志,2023,166:34-46。
相变材料(PCM)通过提供热量存储,管理和调节以及废热回收来提供有希望的解决方案。这些材料可以弥合能源需求和生产之间的差距,尤其是在太阳系中。PCM在被动建筑温度控制,加热和冷却系统,光伏(PV/PVT)系统中具有巨大的潜在应用,甚至清洁烹饪技术。但是,必须克服诸如长期稳定性,低导热率,泄漏以及对可持续材料的需求之类的挑战,以充分实现其收益。形状稳定的PCM(SS-PCM),以维持形状稳定性,并使用诸如碳和二氧化硅骨架,金属框架和聚合物等多孔结构来防止泄漏问题。可持续发展目标目标促进了对基于生物的材料和农业残留物(如天然纤维,木质纤维素或生物炭)的兴趣,其天然多孔结构非常适合准备SS-PCM。使用废物自然纤维或木质纤维素材料作为PCM支持提供了多种好处:与焚化相比,大幅降低成本,废物瓦解和减少的碳排放(与SDGS 3、7、11-13和15对齐)。但是,由于种类繁多的材料,该研究领域仍在开发中,需要进一步探索。在这种情况下,该项目着重于将农业废物的选择和可持续转化为一种新型的,完全基于生物的复合形状稳定相变材料(SS-PCM),评估对被动能源应用和生命周期分析(LCA)。这个创新的项目通过利用可用的资源来应对能源挑战:农业废物及其转换为高价值SS-PCM,从而促进节能和提高清洁能源应用的效率。该项目的创新潜力可以直接促进两个可持续发展目标:气候行动和负担得起的清洁能源,而拟议的项目与负责任的创新原则保持一致,以在道德和负责任的情况下对社会产生积极影响。参考: