期刊,科学通报 2024年卷16期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

科学通报

主　　编：夏建白

出版周期：旬刊

国际刊号：0023-074X

电子邮箱：csb@scichina.org

电　　话：010-64036120

邮政编码：100717

地　　址：北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI

查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。

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碳纳米管黏附材料研究进展

夏侯幸子吴思佳叶宗麟周笛...

2246-2264页

查看更多>>摘要：干性黏附材料具有将两个界面通过表面相互作用力连接在一起的功能,是社会生活和生产中不可或缺的物质.干性黏附材料主要分为高分子黏附材料、水凝胶黏附材料以及碳纳米管黏附材料等几类.其中,碳纳米管具有超高的长径比,并且具备优越的力学、热学和电学性能,已被证明是先进黏附材料的理想组成单元.经过长期努力,研究者已制备出具备高黏附强度的碳纳米管黏附材料,并展示了碳纳米管黏附在生物医学、电子器件等领域的应用潜力.明晰碳纳米管黏附机制、整理宏观集合体黏附性能研究进展与挑战,对于合理设计和制造碳纳米管黏附材料以及实现碳纳米管黏附实际应用具有至关重要的意义.本文首先历数碳纳米管黏附的发展历程,从微观结构探测及模拟计算出发,深入挖掘碳纳米管黏附机制.其次,归纳了碳纳米管宏观集合体的黏附性能研究手段,并列举了提升碳纳米管黏附性能的策略和方法.最后,详细对比了碳纳米管黏附材料、高分子黏附材料以及水凝胶黏附材料在制备方法、结构特征以及黏附性能等方面的差异,并对碳纳米管黏附的下一步研究方向进行了展望.

关键词：

碳纳米管碳纳米管阵列干性黏附黏附机理多功能材料

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金@介孔碳核壳和空腔结构纳米材料制备及其催化氧化性能

朱小娟李昀倬牛荣荣张立...

2265-2277页

查看更多>>摘要：采用表面活性剂自组装技术合成了金@介孔碳核壳纳米球及蛋黄-蛋壳空腔纳米催化材料.高温碳化后,尺寸为15nm的Au核被限制在碳壳层或空腔内;其壳层或空腔碳层的平均厚度分别约为38和10nm.核壳和空腔材料都拥有开放的介孔结构(孔径为2.0～2.8 nm)、高的比表面积(＞640m2g-1)和大的孔体积(＞0.55 cm3 g-1).高温碳化过程中,C原子沉积导致Au的d电荷密度增加.在苯甲醇氧化为苯甲酸反应中,d电荷密度增加的金@介孔碳核壳纳米球具有优异的活性,转化频率高达5468h-1.同时,催化剂具有良好的稳定性,循环使用6次后,未见明显Au的流失和活性降低.

关键词：

核壳纳米材料空腔结构介孔碳壳层Au纳米核催化氧化

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基于多氮唑配体制备金属有机框架用于乙炔吸附分离

王恺华陈杨王毅陈久弘...

2278-2287页

查看更多>>摘要：电石法制备的乙炔(C2H2)中会混入氮气、氧气和二氧化碳等杂质组分,为获得高纯度乙炔,相应的纯化分离研究十分必要.金属有机框架(metal organic framework,MOF)材料是一种具有超高孔隙率和易于功能化的多孔材料.基于特殊的孔腔特点,该类材料在气体吸附分离领域展现出优异的性能.本研究以一水合乙酸铜和5-(4-吡啶基)-1H-四唑为原料,制备了一种新的MOF材料——Cu(Hptz),命名为TYUT-15.该材料基于特殊的方形孔腔结构和多氮吸附位点触发了孔中乙炔分子间的偶极矩协同吸附,在主客体的共同作用下极大地提高了乙炔的吸附容量.采用单晶X射线衍射、同步热重分析、单组分气体吸附及混合气体穿透测试等对样品的结构及气体吸附分离性能进行了表征.分离实验表明,该材料可以从C2H2/CO2/N2/O2四组分混合气体中直接捕集C2H2.

关键词：

乙炔二氧化碳金属有机框架混合气体分离

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单壁碳纳米管在单金属层状双氢氧化物上的手性选择性生长

李雅涵郝树兰徐宁宁高䶮...

2288-2297页

查看更多>>摘要：制备具有窄手性分布的单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWNTs)粉体是实现其潜在应用的基础和前提.本文设计并开发了分别含有单金属钴(Co)和镍(Ni)的层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)催化剂前驱体,利用一氧化碳作为碳源,系统研究了碳纳米管在不同温度下的化学气相沉积合成.在反应气氛下,煅烧后的Co/Mg/Al LDHs催化剂在600℃即可活化,进而选择性生长出小直径、富集(6,5)手性的SWNTs产物.而煅烧后的Ni/Mg/Al LDHs催化剂在600℃的低温下无法活化生长出SWNTs.尽管进一步提升反应温度至700℃能够活化催化剂,但是由于还原形成的Ni纳米粒子在较高反应温度下容易团聚,所得到的SWNTs的手性分布相对较宽.这项工作不仅实现了窄手性分布SWNTs在单金属LDHs上的催化生长,同时还有助于加深对催化剂活化及SWNTs生长机制的理解.

关键词：

单壁碳纳米管手性选择性生长层状双氢氧化物一氧化碳化学气相沉积

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中空多壳层结构TiN修饰隔膜对锂硫电池性能的增强

徐伟毕如一杨梅王江艳...

2298-2307页

查看更多>>摘要：锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑了中空多壳层结构氮化钛(TiN HoMS),作为锂硫电池隔膜修饰材料,有效解决了上述难题.氮化钛具有优异的导电性,能够催化硫和多硫化锂的氧化还原转化.HoMS具有多个壳层和多层内部空腔,能提供多重空间阻隔和丰富的多硫化锂吸附位点,从而有效抑制穿梭效应,并且能够缩短电子/离子传输路径.得益于此,采用三壳层TiN HoMS修饰隔膜的锂硫电池性能显著提高,远优于采用未修饰隔膜电池的性能.测试结果表明,在1 C电流下,初始比容量由642 mAh/g提高到1134mAh/g,而且300次循环后比容量仍保持在792mAh/g.通过一系列电化学表征分析发现,TiN HoMS提高了隔膜对电解液的浸润性,催化了硫正极的氧化还原反应,抑制了多硫化锂的穿梭效应,从而有效地提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性.

关键词：

中空多壳层结构氮化钛隔膜修饰锂硫电池穿梭效应

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一例超微孔氢键有机框架用于CO2/CH4和CO2/N2的分离

肖仙仙李经鸿薛玮周浩龙...

2308-2314页

查看更多>>摘要：二氧化碳(CO2)的有效捕获和分离对能源的高效利用和温室效应等环境问题的解决具有重要意义.氢键有机框架(hydrogen-bonded organic framework,HOF)具有制备条件温和、易再生、溶液加工性能好等优点,对CO2的捕获和分离具有很大的应用潜力.本文使用一例高稳定性电荷辅助型氢键有机磺酸胍框架HOF-GS-10实现了从CH4和N2中有效捕获CO2.在298 K和100kPa条件下,该材料能吸附1.23 mmolg-1的CO2,对CO2/N2(1/1)和CO2/CH4(1/1)混合气体的理想吸附溶液理论(ideal adsorption solution theory,IAST)选择性分别为19.1和5.1,且展现出较低的CO2吸附热(Qst=27.1 kJ mol-1).通过穿透吸附分离实验证实了 HOF-GS-10对CO2/N2和CO2/CH4混合物的分离效果.本研究表明,电荷辅助型氢键有机框架在碳捕获和分离方面具有应用潜力.

关键词：

氢键有机框架多孔材料气体吸附分离CO2捕获

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《科学通报》投稿指南

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