JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
王天赐, 赵方楠, 范彬彬, 赵林, 谢志鹏
高熵非氧化物陶瓷材料因其独特的高熵效应和优异的物理化学性能，如高硬度、高熔点、良好的抗氧化性和耐磨性等，展现出广阔的应用前景。本文重点分析总结了高熵非氧化物陶瓷的设计理论、制备方法、微观结构调控及性能优化；详细讨论了国内外学者高度关注的高熵硼化物、碳化物、双阴离子高熵陶瓷材料以及复相或复合高熵陶瓷的烧结技术与结构性能。最后，文章指出了当前高熵非氧化物陶瓷材料研究中面临的挑战，并对未来发展进行了展望。
王尚明, 肖立文
锂离子电池关键电极材料的电化学性能有待提升且绿色规模化生产尚未实现，本文旨在探讨低温合成法对锂基电极材料性能的影响机制。通过文献综述，总结了不同低温合成方法与传统高温固相法在材料晶体结构控制、粒径调控及表面修饰方面各自的优势和不足。从比容量、倍率性能及循环稳定性等电化学指标出发，深入分析了低温合成法提升材料性能的内在机制。低温合成法可显著降低合成能耗，精确控制材料的微观结构与界面性质，有效提高锂离子扩散速率，进而显著地提升锂基电极材料的电化学性能以及循环稳定性。最后本综述提出未来应着力开发新型低温反应设备及绿色反应介质，以推动该技术向产业化规模生产转化。
李世杰, 郭章旺, 汪丽婧, 石宇星, 曾涛, 施玮, 董罡, 苏小丽, 陈云霞
近年来，三元硫族化合物AgBiS2量子点材料因兼具带隙可调性、高吸收系数及环境友好性，在光电转换领域崭露头角。当前，基于AgBiS2量子点构建的超薄吸收层太阳能电池已实现光电转换效率超过10%，预示着其在光伏发电方向的广阔应用前景。本文首先对当前已报道的AgBiS2量子点常见合成方法及其优化策略进行了简要概括。在此基础上，针对传统固态配体交换法存在的局限性，本文着重归纳了液相配体交换法制备AgBiS2量子点墨水的最新研究进展，并与分子前驱体墨水工艺进行简明的比较分析。最后，本文探讨了不同电子传输层与空穴传输层的应用结构对器件性能及稳定性影响，并在文末对AgBiS2量子点在光伏器件领域的应用进行了总结与展望。
孙一诺, 李锦伟, 潘力川, 聂游荣添
同位素示踪作为一种在陶瓷科技考古中的重要研究方法，对于揭示古陶瓷的产地、原料来源、制作工艺，以及这些信息背后反映的古代社会的文化和技术具有重要意义。锶同位素分析通过对比古陶瓷与原料地质体的同位素组成，有效示踪原料来源，尤其适用于元素地球化学特征相似但同位素组成有差异的材料。铅同位素分析则主要用于含铅釉陶，通过铅同位素比值差异追溯矿源，为陶瓷的产地溯源提供关键信息。钙同位素示踪作为新兴手段，目前多用于判断制釉钙质原料中石灰石和草木灰的区分，以反映当时的制瓷工艺。同位素示踪在应用中也面临一些挑战，如原料处理和高温烧制中同位素的分馏机制有待深入研究，以及当前大多数同位素测试方法对陶瓷文物具有破坏性。未来，随着同位素分析技术的不断进步，多同位素体系的结合应用，以及非/微破坏性测试方法的开发，有望更精确地确定陶瓷产地和釉料配方，为研究古代陶瓷贸易、文化交流提供更可靠的依据，同时也有助于复原古代制瓷工艺的全过程。
夏正卫, 吴玉程, 张海斌, 张心凤, 李灿民, 刘东光
本文采用一体化真空设备，结合真空电弧蒸发与磁控溅射工艺，制备了一种面向工业化量产的双极板涂层。通过电化学测试和界面接触电阻(ICR)实验，系统评估了不同黏附层与中间层的性能表现。基于涂层成本与质子交换膜燃料电池(PEMFC)防护性能的综合考量，重点研究并推荐了以四面体非晶碳(Ta-C)为最外层的多层涂层体系。实验结果表明，该多层涂层在不锈钢双极板应用中展现出优异的耐腐蚀特性与导电性能，具有显著的工程化应用前景。
周雅宣, 陈浩宇, 邓玉宵, 闫转龙, 刘娅, 严明
本研究系统探究了Cr2AlB2的HCl刻蚀工艺，并对比了Cr2AlB2与2D-CrB的锂电性能。通过优化HCl浓度、刻蚀温度和刻蚀时间，实现了Al层的高效剥离，成功制备出高纯度的二维CrB。研究表明，3 mol·L-1 HCl在20℃下刻蚀6 h为最佳工艺条件，可使材料从致密层状结构转变为多孔二维片层，显著提升比表面积。电化学测试显示，相较于Cr2AlB2,2D-CrB具有更高的比容量、更优异的倍率性能和更稳定的循环性能。其首次放电容量为347.1 mAh·g-1，在0.1 C倍率下循环100圈后容量保持率为65.4%；在0.2 C倍率长循环测试中，容量稳定在157 mAh·g-1，库仑效率维持在98%以上。本研究为MBene材料的可控合成与储能应用提供了实验依据，揭示了二维结构对锂离子传输动力学和体积应变缓冲的增强机制，表明2D-CrB在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。
谢鹏, 黄威, 秦俊豪, 孙家杰, 魏志顺
本研究提出一种双溶剂协同调控策略，以不同比例的水和乙二醇为溶剂，Bi（NO3）3·5H2O和KCl为原料，合成出不同形貌的BiOCl光催化剂，并通过XRD、SEM、XPS、DRS等分析手段，探讨了不同溶剂对BiOCl形貌以及结构的影响。结果表明，在水作为溶剂的情况下，（001）晶面暴露占比变多，BiOCl呈片状；而在乙二醇作为溶剂的情况下BiOCl由于其还原性、强配位性及高黏度而呈花球状；在两者共同作为溶剂时，BiOCl呈现出尺寸较小的纳米片状，并且其具有最高的氧空位含量。降解乙酸的实验表明，当乙二醇与水共同协作时其光催化性能最佳，这得益于其较多的氧空位。而在降解环丙沙星的实验中，采用乙二醇作为溶剂所合成出的BiOCl光降解性能最好，在模拟太阳光的照射下，60 min对环丙沙星的降解率可达约87.2%，这得益于其独特的花球状结构，能够增强对光的吸收以及束缚作用。
王金香, 邹聂岩, 孙淇超, 徐皓, 杨锐, 潘梦瑶
Li4SiO4吸附剂由于具有吸附容量大、吸附反应温度高、循环稳定性好等优点，在高温CO2捕集领域受到广泛关注。本文以直接煅烧和酸洗处理后煅烧得到的稻壳灰为硅源，采用固相法制备Li4SiO4吸附剂。实验结果表明，以直接煅烧得到的稻壳灰为硅源合成的Li4SiO4吸附剂由于具有较小的晶粒尺寸、较高的比表面积和较好的孔隙结构，表现出更快的吸附速率和更高的吸附能力，于650℃保温20 min后吸附量达31.9%，为理论吸附量的86.9%。为了适应工业循环流化床的应用，防止Li4SiO4粉体被循环气流带出循环系统，采用滚动成球法将Li4SiO4粉体制备成粒径为2 mm～4 mm的Li4SiO4小球。Li4SiO4小球具有良好的结构稳定性和优异的耐磨性能，减少了循环流化系统中吸附剂的损失。在吸附/解吸循环试验中，Li4SiO4小球表现出相对稳定的循环性能和较高的吸附容量。综上所述，以直接煅烧得到稻壳灰为硅源制备具有优异性能的Li4SiO4吸附剂是可行的。
武文魁, 陆雨晨, 梁梦标, 谢志翔, 王三海, 陈婷
全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶（CsPbX3, X=Cl、Br、I）凭借高荧光量子产率、长载流子寿命、可调波长、高色纯度等优势，在LED、显示设备、太阳能电池等光电器件领域备受关注，但其稳定性较差，限制了实际应用。本文采用室温过饱和重结晶法，以溴化铅、乙酸铯为原料，油酸、油胺为配体，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，甲苯为反溶剂制备CsPbBr3纳米晶，并以硅酸四乙酯为硅源进行SiO2包覆，制备出CsPbBr3@SiO2复合材料。SiO2包覆可有效钝化CsPbBr3纳米晶表面缺陷，减少非辐射跃迁，隔绝外界环境因素，大幅提高其稳定性与荧光性能。实验结果表明，当Pb/Cs摩尔比为1.8时，CsPbBr3纳米晶的PLQY（荧光量子产率）达46.9%；在TEOS/Pb=0.3、反应4 h条件下，CsPbBr3@SiO2复合材料PLQY提升至62.2%。此外，CsPbBr3@SiO2复合材料在乙醇中表现出优异稳定性，与乙醇混合30 min后，PL强度是未包覆CsPbBr3纳米晶的4倍左右。本研究为提高CsPbBr3纳米晶稳定性提供了有效方法，为其在光电器件领域拓展了应用空间。
吴蓓, 李卫洁, 周蓓莹, 叶佳意, 王连军, 江莞
针对传统单组分无铅双钙钛矿材料发光颜色单一且难以调控的瓶颈问题，本研究成功制备得到具有可调谐黄—白—蓝三色自陷激子（STEs）发光的Cs2Na0.9Ag0.1In1-xZrxCl6双钙钛矿体系。利用XRD、SEM、XPS等表征手段证实了Zr4+的掺入成功构建了[ZrCl6]2-八面体结构。在此过程中，Zr4+与空位发挥协同作用，共同取代了In3++（Na+/Ag+）的晶格位点，不仅引起了晶格畸变，还有效地调控了材料的电子结构。UV-Vis和PL光谱表明，Zr4+的引入诱导产生了STE2蓝光（460 nm）与基质STE1黄光（540 nm）的协同发射机制。同时，通过增强激子局域化显著提升了辐射复合效率，当Zr含量为40%时，材料在334 nm激发下量子产率可达86.9%。此外，通过精细调控原料比例与激发波长，实现了发光颜色从明黄至深蓝的宽波段连续可调。该工作为单组分双钙钛矿材料的多色发光调控提供了新思路，在光学加密及广色域白光LED等领域展现出极大的应用潜力。