来源:Materials 发布时间:2022/3/3 16:47:19
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Materials:2021年封面文章合集(二)| MDPI 编辑荐读

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本期编辑荐读精选了Materials期刊2021年的6篇封面文章,主题涉及基于环糊精的超分子识别系统在传感器方面的应用;新型凝胶电解质用于柔性超级电容器的开发;线性共轭聚合物的光谱电化学研究;TiOx薄膜的光热和光催化活性研究;无机玻璃在智能材料和光电设备方面的应用;不同表面纹理处理方法对材料的影响。希望为相关领域学者提供一些新思路与参考。

文章推荐

1. Cyclodextrins as Supramolecular Recognition Systems: Applications in the Fabrication of Electrochemical Sensors

环糊精作为超分子识别系统在电化学传感器制造中的应用

Bronach Healy et al.

DOI: 10.3390/ma14071668

本篇综述中,作者描述并讨论了基于环糊精的电化学传感器的发展。简要阐明环糊精的一般性质及其形成包合物的能力,并对基于环糊精的传感器进行了介绍,涉及环糊精与还原氧化石墨烯、碳纳米管、导电聚合物、酶和适配体以及电聚合环糊精薄膜的结合。结果表明,环糊精在电化学传感器、手性传感器及生物传感器的制备应用中,展现了其作为分子识别试剂的巨大潜力。同时,它们可以与许多材料相结合,增强对目标分析物的检测能力。然而,将环糊精整合到传感单元中的方法仍需进一步研究,使之更加稳固完善。

2. Flexible Supercapacitors Based on Graphene/Boron Nitride Nanosheets Electrodes and PVA/PEI Gel Electrolytes

基于石墨烯/氮化硼纳米片电极和PVA/PEI凝胶电解质的柔性超级电容器

Chan Wang et al.

DOI:10.3390/ma14081955

全固态超级电容器作为可穿戴储能设备,因灵活、安全、轻便而受到广泛关注。然而,现有的聚乙烯醇 (Polyvinyl Alcohol, PVA) 电解质柔韧性、耐久性较低,极大地影响了其电化学性能。基于此,本研究设计了一种新型的聚乙烯醇-聚乙烯亚胺 (Polyvinyl Alcohol-Polyethyleneimine, PVA-PEI) 基导电弹性水凝胶作为可穿戴超级电容器 (Wearable Supercapacitor, WSC) 的一体化电解液平台。研究组装了基于氮化硼纳米片 (Boron Nitride Nanosheets, BNNS) 插入石墨烯电极和基于PVA-PEI的凝胶电解质的全固态超级电容器进行验证。结果表明,导电且有弹性的PVA-PEI水凝胶为WSC提供了有吸引力的电解质平台,而石墨烯/BNNS@PVA-PEI-KOH WSC在可穿戴电子设备供电方面具有广阔潜力。

3. Electrochemical and Spectroelectrochemical Studies on the Reactivity of Perimidine–Carbazole–Thiophene Monomers towards the Formation of Multidimensional Macromolecules versus Stable π-Dimeric States

关于邻咪唑-咔唑-噻吩单体形成多维大分子与稳定π-二聚体反应的电化学和光谱电化学研究

Malgorzata Czichy et al.

DOI:10.3390/ma14092167

寻找二维甚至三维π共轭聚合物的新前体及聚合技术的选择,对具有高载流子迁移率材料领域的发展非常重要。单体合成的巨大挑战限制了2D中长距离有序聚合,同时保持了分子水平上的结构控制。因此,相对于线性共轭聚合物的发展,当前通过多个共价键不断增大尺寸得到两方向和多方向的π共轭聚合物的研究较少。计算和电化学技术的结合有利于实现精细调整前驱体的氧化状态,使一维方向的聚合过程控制成为可能。但由于邻咪定具有较强的π堆积倾向,抑制了线性π共轭产物的二聚体和侧基之间的二维传播。因此,该研究也证明了特殊的环亚胺自由基阳离子和双自由基双作用的形成,从而对不同共轭芳香体系间的二聚体形成机理有了更深入的基础认识。

4. Black TiOx Films with Photothermal-Assisted Photocatalytic Activity Prepared by Reactive Sputtering

通过反应溅射法制备具有光热辅助光催化活性的黑色TiOx薄膜

Quan Mao et al.

DOI:10.3390/ma14102508

因钛氧化物效率低、光吸收范围窄的缺点,阻碍了其实际应用。本研究在反应型直流磁控溅射过程中,通过调节靶电压和控制O2流量,制备了不同化学成分的黑色TiOX膜。经优化的混合相 (TiO、Ti2O3、Ti3O5和TiO2) 的TiO2薄膜,通过将具有高光吸收性的Ti2O3和Ti3O5相与光催化TiO2相结合,表现出良好的光热和光催化活性。在5.6±0.2sccm的氧流条件下,目标电压接近400V,制备的样品在可见光下的光吸收率为89.29%,阳光下表面温度可达到114°C。紫外照射150min后,该膜对罗丹明-b的降解率可达74%。该研究为反应性直流磁控溅射制备具有光热辅助光催化活性的黑色TiOX薄膜提供了指导,该薄膜可避免使用氢,利于定量制备。

5. What Is Driving the Growth of Inorganic Glass in Smart Materials and Opto-Electronic Devices?

是什么推动了无机玻璃在智能材料和光电设备中的增长?

Daniel Alves Barcelos et al.

DOI:10.3390/ma14112926

过去几十年里,无机玻璃被集成到光电子器件 (如光纤、半导体、太阳能电池、透明光伏器件或光子晶体) 及智能材料应用 (环境、制药和医疗传感器) 中,其应用影响力不断增强,为市场提供了潜在增长机会。无机玻璃是100%可回收的材料,可与其他工业废料或残留物混合用作原料。随着时间推移,无机玻璃经历了一系列制造技术,从传统熔融-淬火 (具有巨大的协议多样性) 到化学气相沉积 (CVD)、物理气相沉积 (PVD)、溶胶-凝胶和溶剂热过程等湿化学方法,增材制造 (AM) 近期也被加入其中。该研究介绍并讨论了无机玻璃在磁性玻璃材料、太阳能电池和透明光伏器件、光子晶体和智能材料等领域的应用。

6. Selected Methods and Applications of Anti-Friction and Anti-Wear Surface Texturing

抗摩擦和抗磨损表面纹理的选择方法和应用

Slawomir Wos, Waldemar Koszela and Pawel Pawlus

DOI:10.3390/ma14123227

随着环境保护的不断发展,对相关机器效率的要求不断提高。通过提高机器效率,可以减少能源损失、降低能源消耗。经研究发现,通过减少机器摩擦可以提高效率并降低磨损程度。本文介绍了几种表面纹理处理方法 (如抛光和磨料射流加工等) 及其局限性,并列举了这些方法在减少摩擦与磨损方面的应用实例。

Materials 期刊介绍

主编:Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

期刊主要关注材料科学与工程研究相关领域的最新研究成果,包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等。

2020 Impact Factor: 3.623 (JCR Q1*)

2020 CiteScore: 4.2

Time to First Decision: 16 Days

Time to Publication: 38 Days

*JCR Q1 (17/80) at category "Metallurgy and Metallurgical Engineering"

 
 
 
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