钒基固溶体储氢合金具有体心立方（BCC）结构，储氢质量分数在3.8%以上，充放电容量为1052 mA·h/g，优于AB₂和AB₅等系列合金，并且在常温常压下表现出较高的氢溶解度和扩散系数，因此在氢储运系统以及氢能源供应等领域具有广阔的应用前景，但钒基固溶体合金存在着活化难度大、放氢条件苛刻、循环寿命短以及对氧敏感易氧化等问题。研究表明，稀土对多种固态储氢材料均有很好的改性作用，将稀土元素通过元素替代或掺杂的方式加入到钒基固溶体合金中，有助于生成高活性的稀土或稀土氧化物第二相，可明显改善材料的吸放氢热力学、循环稳定性以及抗毒化性质，同时可减少材料内的氧含量，提高材料的活化特性。电化学性能方面，稀土元素的添加能显著提升合金电极的循环稳定性、耐腐蚀能力以及高倍率放电性能。因此，稀土元素取代是实现钒基固溶体储氢材料实际应用的一项行之有效的方法。本文报道了近30年稀土改性钒基固溶体储氢合金的研究现状，重点总结了稀土元素的作用机制，并对今后重点研究方向进行了展望。

近年来，低维无铅金属卤化物由于其独特的光学性质、低毒性和优异的环境稳定性等优点受到了广泛关注。采用水热法成功制备Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺、Cs₂ZnCl₄∶Mn²⁺以及 Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺，Mn²⁺等微米晶，并利用X射线衍射仪、荧光光谱仪等表征手段对其物相和发光特性进行了系统性研究。 研究结果表明，Cs₂ZnCl₄微米晶为正交相零维结构，其发射光谱依赖于掺杂离子的激发波长，例如，Ce³⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在254 nm的激发条件下，其发射光谱峰位位于350 nm，对应于Ce³⁺离子4f-5d的跃迁； Mn²⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在361 nm的激发条件下，其发射光谱峰位位于530 nm，对应于四面体环境中Mn²⁺离子⁴T₁→⁶A₁的跃迁。 而在Ce³⁺、Mn²⁺离子共同掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶中，Ce³⁺离子和Mn²⁺离子在各自的特征激发峰位所对应的激发光下所得到的发射光谱都只包含各自的发射峰位，并不会导致另一离子的激发，这一特性很好地符合了激发波长依赖的特点，未来可以将该化合物应用于荧光防伪和信息加密领域。

稀土掺杂上转换白光材料在固态照明、液晶显示器和信息防伪等领域具有重要应用前景。 然而，以前的工作主要集中在惰性基质材料体系，难以大幅提升敏化剂掺杂浓度，大大限制了上转换白光发射强度。 为解决这一问题，提出一种基于LiYbF₄@LiYF₄的核壳纳米结构设计，以敏化剂LiYbF₄基质为晶核并掺杂适当浓度的激活剂Er³⁺和Tm³⁺，成功实现980 nm激发的上转换白光发射。 进一步设计了LiYbF₄∶Er/Tm@LiYbF₄@LiYF₄∶Nd核壳壳结构，利用Nd³⁺吸收808 nm激发光，实现了980和808 nm双通道激发的上转换白光发射。 将白光上转换纳米晶结合940 nm近红外芯片封装成发光二极管（LED）器件，施加300 mA电流激发出明亮的白光，展示了其在白光LED方面的应用潜力。

近年来，随着农业化、工业化和城市化进程的推进，各行业排放的农药、兽药、重金属离子和染料等水体污染物对生态环境和人类的生产生活带来了巨大的危害，因此采取绿色且高效的方法去除污染物具有重要意义。金属-有机骨架（Metal-organic framework， MOFs）是一种由金属离子和有机配体组成的多孔结晶材料，具有可调节孔径和大比表面积等优势，在各个领域具有广泛的应用。然而，单金属MOFs虽性能优异，但孔隙小，活性位点少，而引入第2种金属离子形成的双金属MOFs材料具有孔道丰富、比表面积大、结构可调和丰富的活性位点等优点，广泛应用于催化、储存、载药和运输等领域。增加的吸附位点和增强的协同效应，使得双金属有机骨架材料在吸附领域有着潜在的应用前景。该综述对近8年双金属MOFs最新研究进展进行了总结，讨论了双金属MOFs在合成和应用方面所面临的挑战，并对它们的进一步发展前景进行了展望，为双金属MOFs的制备和污染物吸附应用提供参考。

金属有机框架（MOFs）材料因具有良好的稳定性、优异的吸附性能和可设计性等优点受到广泛关注。近十几年来，有关MOFs材料的研究发展迅速。理论计算模拟作为一种重要的研究手段，在MOFs材料的吸附机理研究、高通量筛选等工作研究中发挥了不可替代的作用。本文归纳了量子力学计算、分子力学模拟、介观模拟、有限元模拟和机器学习等计算机模拟方法，总结了不同层次的计算模拟方法用于解决MOFs材料研究中的主要科学问题，重点介绍了这些方法在MOFs对气体的吸附性分离与储存、溶液中有机化合物的吸附性分离与提取、催化反应和药物负载等几个典型研究方向的研究进展。最后，对计算模拟应用于MOFs材料研究的前景和发展方向做了展望。

采用熔融共混方法制备了聚碳酸酯/短切碳纤维/二苯砜磺酸钾（PC/sCF/KSS）复合材料，通过垂直燃烧（UL-94）、极限氧指数（LOI）和锥型量热测试研究了同时加入sCF和KSS对PC阻燃性能的影响。 结果表明，当加入质量分数2%的sCF和质量分数0.1%的KSS时，PC/2sCF/0.1KSS复合材料的LOI较纯PC（27.2%）大幅提高，达到36.2%，UL-94等级达到V-0级。 sCF和KSS在降低PC热释放和烟释放方面表现出协同效应。 与纯PC相比，PC/2sCF/0.1KSS复合材料的峰值热释放速率（pHRR）降低59%，峰值烟释放速率（pSPR）降低57%，峰值CO释放速率（pCOP）降低63%，均优于单独加入sCF或KSS的样品。 在燃烧过程中，sCF和KSS的同时加入在PC复合材料中发挥了优异的凝聚相阻燃作用。 此外，PC/2sCF/0.1KSS复合材料的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率与纯PC相比变化不大，力学性能得到保持。

超分子水凝胶作为生物材料已被广泛应用于医疗领域，但是因为其强度低和稳定性差，在应用于敷料、支架和药物载体时仍存有一定局限性。为了提高超分子水凝胶的力学性能，本研究设计了以透明质酸（HA）接枝β-环糊精（β-CD）和氧化石墨烯（GO）为主体聚合物，四臂聚乙二醇（PEG）接枝金刚烷（AD）为客体聚合物，利用环糊精和金刚烷官能团的主客体相互作用成功制备出了氧化石墨烯-透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶（GHCAP）。与未添加氧化石墨烯的透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶（HCAP）相比，GHCAP的弹性模量显著提高，并且在相同环境下GHCAP对菊苣酸药物的负载率达到43.38%。所构筑的超分子水凝胶GHCAP有望应用于组织敷料和药物载体等医用生物材料领域。

近年来，随着液晶微波移相器技术的研究发展，如何降低液晶材料高频介电损耗已成为微波通讯器件发展的关键问题。本文设计合成了7种具有较宽向列相温度范围（89.5~127.7 ℃）的含氟三苯乙炔异硫氰酸酯液晶化合物（Ⅰ1-Ⅰ7），其中Ⅰ1-Ⅰ3具有相对较低的熔点（45.8~67.2 ℃）； 将其与溶剂液晶侧乙基三苯二炔类组合物（M）按一定质量比混合后，采用矩形谐振腔微扰法测试其在微波频段（11~33 GHz）时的介电性能，并通过分子模拟计算探讨了分子结构和取代基对液晶在高频下介电性能的影响。结果表明，对于所合成的液晶化合物，其分子偶极矩和极化率越大，其介电常数和高频介电损耗也越大； 在分子末端烷基引入支链不仅可以降低熔点，还会减小分子的偶极矩和介电常数，使其损耗降低； 在苯环之间插入乙炔键不仅能够增加分子的π-电子共轭体系、介电常数和双折射率，还能降低其介电损耗； 与异硫氰基相连的苯环侧位被二氟原子对称取代（X₁和X₂）化合物的介电各向异性（Δε_r＞1.025）大于中心苯环侧位二氟原子对称取代化合物（X₃和X₄），但后者的介电损耗较低。

以易制备的无保护NH-亚砜亚胺和廉价易得的取代甲苯为原料，利用可见光催化策略，在较为温和的条件下实现了NH-亚砜亚胺和取代甲苯的偶联反应。 考察了不同光催化剂、碱和溶剂等因素对反应的影响，筛选出了最优的反应条件，拓展了亚砜亚胺和甲苯的底物范围，并对产物的抑菌活性进行了初步研究。 结果表明，反应最佳条件为： 亚砜亚胺（0.2 mmol），甲苯（0.24 mmol），碳酸钾（0.26 mmol），曙红Y（0.02 mmol），NBS （0.26 mmol），异丙醇（1 mL），在18 W蓝光LED光照下，室温反应24 h。 该反应体系对不同的亚砜亚胺底物和甲苯底物均有良好的适用性，产率在46%~75%。 在16个被试化合物中，有7个化合物对大肠杆菌有抑制作用，6个化合物对金黄色葡萄球菌有抑制作用。

通过水热法制备出以含N原子的芳香化合物、柠檬酸钠和乙二胺为原料的水溶性碳点紫外吸收剂，并对不同芳香族化合物制备的碳点进行老化试验，最终筛选出具有耐老化性能的碳点（A-CDs），其中，富含—COOH、—NH₂等官能团且具有紫外全吸收性能，并进一步通过优化反应条件提高了其吸收性能。 将A-CDs与聚乙烯醇（PVA）复合，形成高性能的紫外屏蔽膜。 当CDs的质量分数从0.02%增加至0.1%时，紫外透过率从8%降低至3%，说明碳点能在薄膜中稳定存在。 同时，碳点的加入可以降低薄膜在紫外照射下的衰老速率，维持薄膜的力学性能。

烟草传统保润剂多数为多羟基物质，依据其极性基团与水分子的氢键作用来维持烟草的含水率，植酸含有大量的羟基基团，理论上可作为烟草保润剂使用，然而，在实际应用过程中，聚糖分子颗粒内部会形成多重氢键作用，柔性链之间紧密堆积，导致水分子无法进入保润剂颗粒内部，严重地影响了保润剂的吸水容量和储水能力（羟基基团使用率＜20%）。为了将植酸分子柱撑，破坏其氢键链接形成的紧密堆积结构。本文采用苯甲酸作为单元，使其与植酸分子发生羧酸酐共聚反应，制备了植酸基多孔保润材料。该材料具有较高的稳定性，能够稳定到200 ℃以上； 材料通过植酸分子形成的二维层状结构，由80~150 nm的颗粒堆积而成； 其比表面积对比原始的植酸分子提升了近18倍； 由于苯甲酸分子与植酸分子发生聚合之后，破坏了植酸酸分子之间原先的紧密堆积结构，其水气吸附量对比植酸分子提升了3.1倍。在25 ℃、30% RH条件下，添加植酸多孔保润材料的烟丝72 h平衡含水率较传统保润剂提升27.92%。

催化氧化法在CO消除领域广泛应用，合成了单分散多孔微球催化剂CuMn₂O₄及其石墨烯气凝胶（GA）超轻复合材料CuMn₂O₄@GA。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等方法表征了材料结构。结果表明，水热法是理想的石墨烯复合材料合成方法。CuMn₂O₄@GA材料结构强度良好、质地均一，催化剂颗粒在气凝胶结构中充分分散。催化性能测试表明，CuMn₂O₄形貌与CO在其表面的吸附和催化转化行为密切相关。得益于复合材料的低密度网络结构，在60000 mL/（g（cat）·h）的高通量进气和128 ℃下实现了CO的完全转化。进气湿度对复合材料CO催化活性无明显影响，多次重复活化和使用测试表明复合材料具有良好的结构保持性和优良的应用经济性。

钙循环工艺是一种具有很大应用潜力的脱碳技术，但其吸收剂晶粒间的烧结现象会随循环而加剧，导致高活性介孔及相应碳捕集能力衰减。根据煅烧进程中钙基吸收剂表界面结构的形成与演变特性，构建了再生CaO孔隙通道的拓扑结构和分级团聚体烧结模型，引入了二面角的影响，探讨了不同烧结机制下钙基吸收剂的孔隙迁移规律，并进行实验验证。结果表明，再生CaO的烧结由表面-晶界-体积扩散联合控制； 所建数学模型可揭示钙基吸收剂孔结构动态演变规律，900 ℃不同烧结时间下（300~600 s），粒径75~150 μm的吸收剂（孔径25~75 nm）的模拟计算结果与实验结果的孔体积变化率最大平均相对误差为16.50%，最可几孔径所对应的相对误差在6%内。相同烧结条件下，各粒级吸收剂（38~75、75~150、150~180 μm）的烧结颈生长出现明显的三段式生长，颈部生长率均呈前期快速增长、后期平缓趋势，且颗粒间的烧结会随吸收剂粒极的减小而加剧。