碳纳米角(Carbon nanohorns，CNHs)具有独特的物理化学性能，本文综述其制备方法、结构特征、形成机理、性能及其应用。用电弧放电法或CO₂激光蒸发法，可工业化大规模生产高品质、低成本、无催化剂的CNHs。CNHs的形貌为大丽花型和种子型，由上千个单壁锥形碳管自组装形成。锥形管的尖端具有帽檐结构，锥角为20°，管径为2~5 nm，在尖端上分布着类富勒烯曲面结构的碳五元环和碳七元环，其芯部由短程无序的石墨烯片层组成。改变制备条件可在50~400 nm范围内调控CNHs的尺寸。CNHs具有特殊的结构和物理化学性质，如优异的导电性、预处理后的超高比表面积、电磁特性、热稳定性等。这些特点，使其在超级电容器、催化剂载体和生物载药等领域得到了广泛应用。但是，CNHs还有更多未知的物理化学性能和应用潜能，应该进一步深入研究。

MgB₂超导体具有优良的超导电性能，受到了极大的关注。用不同方法制备的MgB₂超导体，其超导电性能也不尽相同。常压扩散法使用的设备简单且操作方便，制备出的MgB₂超导电性能也较为优越。本文系统地介绍了属于扩散法的渗透生长法、渗透胶囊法、液相Mg扩散法和气相扩散法并对其优缺点进行了比较，重点介绍了液相Mg扩散法在超导电缆、电磁屏蔽和磁悬浮等方面的应用。根据对各种合成方法的比较及其相关的应用，展望了扩散合成法的发展趋势。

以天然淀粉(RS)为基体、以丙烯酸(AA)和乙酸乙烯酯(VAc)为原料在过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(SHS)的引发下用水相合成法制备羧酸型接枝淀粉吸附树脂(CSR)，使用SEM、IR、XRD、¹³C-NMR和GPC等手段表征树脂的结构，研究其对染料的去除性能。结果表明：当引发剂的浓度为0.03 mol/L、单体物质量比n(AA)：n(VAc)为3∶1、单体浓度为0.8 mol/L时CSR的羧酸基的含量为19.26%，对孔雀石绿的吸附量为17.35 mg/g。与天然淀粉相比，CSR树脂的耐水性和化学稳定性提高且对酸、碱及酶的耐受性增强，经碱处理后树脂的吸附性进一步提高。GPC分析结果表明，CSR树脂中的线型分子逐渐向分支型转化，使大分子形成复杂的网状结构。CSR的主链分子量随着单体添加量的增加和AA/VAc比例的增大呈下降趋势。CSR对碱性品红(BF)、亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附量优于001×7强酸性离子交换树脂、D151弱酸性离子交换树脂以及羧甲基纤维素CMC与羧甲基淀粉CMS等合成及天然高分子吸附剂，与活性炭的性能接近，且具有广谱吸附性。CSR的零电荷点pH_PZC为3.83，远低于天然淀粉树脂(pH_PZC=7.38)，是其对阳离子染料吸附量提高的重要原因。CSR在较宽的pH值范围内具有良好的染料吸附性能，当pH值为8.5时吸附量最大值。CSR对混合染料废水的脱色率为87.42%，且具有较强的再生能力，8次再生循环后其脱色率不低于首次吸附的88.6%。

将超高性能混凝土冻融0~1500次后进行钢纤维的拔出实验和纳米压痕实验，研究了倾斜角度和埋置深度对钢纤维拔出行为的影响。结果表明，不同倾角和埋深的钢纤维其拔出荷载峰值都随着冻融次数的增加而逐渐降低，倾角为50°时拔出荷载峰值达到最大值；钢纤维-水泥浆体界面过渡区中的微孔洞逐渐增多和汇聚，过渡区的厚度由20 μm 增加到65 μm；钢纤维与过渡区组成相的微观力学性能的降低较小。过渡区的宏观有效弹性模量随着冻融次数的增加而降低，冻融600次后降低的幅度增大。过渡区的微观结构和宏观力学性能劣化，是钢纤维粘结性能降低的主要原因。

用醇还原法制备长径比约为800的银纳米线(AgNWs)并分散成网状结构，用溶液流延法使用聚偏氟乙烯(PVDF)和不同质量分数的聚氨酯(TPU)制备柔韧性PVDF/TPU复合薄膜，然后将AgNWs网固定在PVDF/TPU柔性薄膜的表面作为电容的极板制备出柔性薄膜电容式传感器。用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱和X射线衍射(XRD)等手段表征了AgNWs的结构，使用电子强力拉伸仪、方块电阻仪、三电极系统和LCR数字电桥检测了柔性薄膜电容式传感器的性能。结果表明：网状结构的AgNWs电容单侧极板上的方阻为15.635 mΩ/sq；TPU与PVDF质量比为2∶8的薄膜其断裂伸长率为91.2%，韧性最好，其比电容为375 μF/g；随着传感器弯曲角度的增大其输出电容值随之增大，输出电容值与弯曲角度在一定范围内呈线性关系，弯曲角度为180°时输出最大电容为436 μF。

使用层层自组装技术在软质聚氨酯泡沫(PUF)表面制备含埃洛石的层层自组装涂层，使用扫描电子显微镜、能谱分析仪和锥形量热仪等手段对涂层进行表征，研究了涂层对PUF的热稳定性、燃烧性能及烟气释放性能的影响。结果表明：埃洛石基涂层由埃洛石、海藻酸钠和聚乙烯亚胺组成，能均匀地附着在PUF表面；涂层能延缓PUF在高温条件下的热解且使残炭量明显增多；三层埃洛石基涂层PU-3的热释放速率峰值、烟气释放速率峰值以及总烟气释放量比纯PUF(PU-0)分别降低了57.3%、58.9%和80.7%。这表明，埃洛石涂层能提高材料的热稳定和火灾安全性。

本文以纳米Al₂O₃和TiO₂为主要填料，采用物理混合方法制备了两种纳米改性有机硅涂料，将涂料喷涂于马口铁和304不锈钢表面并室温干燥，获得了两种涂层样品。测试了两种涂层的常规机械性能，研究了600℃空气中涂层对304不锈钢抗氧化性能的影响。结果表明：两种涂层均具有良好的附着力、柔韧性和耐冲击性能。两种涂层均能有效减缓304不锈钢在600℃下的氧化；当纳米Al₂O₃和TiO₂含量比例为4:1时，纳米改性有机硅涂层对304不锈钢的防护效果最佳。

先分别在碳纤维表面磁控溅射镀覆厚度约0.8 μm均匀分布的TiC和Ni，然后用传统粉末冶金技术制备碳纤维(体积分数为2.5%)增强铜基复合材料。结果表明，铜基复合材料的力学性能与电性能协同提高。碳纤维在基体中分布均匀，没有出现明显的偏聚。溅射钛的碳纤维增强复合材料的硬度和电性能分别为40.8HV和91.0%IACS，溅射镍的碳纤维增强复合材料的硬度和电性能分别为38.8HV和79.7%IACS。在结合界面Ti与C或Ni与Cu发生反应，都有利于界面结合。

采用原位自生法制备石墨烯增强的镁基复合材料，并使用Raman、XPS、XRD、SEM和TEM以及电子万能拉伸试验机等手段表征了原位生成的石墨烯的微观形貌和复合材料的力学性能。结果表明:进行原位反应可制备石墨烯增强的镁基复合材料，反应温度越高原位生成的石墨烯的质量越好，制备出的复合材料的性能越高。反应温度为780℃时复合材料的力学性能达到最大值，其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为245 MPa、340 MPa和6.7%，比基体的力学性能分别提高了40%、21.4%和48.8%。