文章内容概述

为提升紫磷（VP）在全光调制领域的非线性光学响应性能，我们通过液相剥离结合化学掺杂法成功制备了银修饰的少层紫磷（Ag-VP）纳米片悬浮液。系统对比了Ag-VP与原始VP在多波长（405-721 nm）下的空间自相位调制（SSPM）效应。结果表明，银纳米粒子（AgNPs）的表面修饰显著增强了紫磷的三阶非线性极化率，在721 nm处增强倍数高达2.65倍，同时将SSPM激发阈值降低了3.61倍（从67.30降至18.64 W/cm2），并缩短了非线性响应时间。理论计算证实，银与紫磷界面的电子相互作用引入了杂质能级，增强了光与物质的相互作用。基于Ag-VP优异的SSPM效应，我们进一步设计了532 nm泵浦控制671 nm的双波长全光开关，成功实现了“OR”逻辑门的信息传输功能。

创新点

非线性响应显著增强：针对紫磷在可见光波段非线性响应不足的问题，首次采用银纳米粒子表面修饰策略，利用界面电子耦合效应，在721 nm波长下实现了三阶非线性极化率高达2.65倍的增强，且增强效果随波长增加而提升。

激发阈值大幅降低：通过引入杂质能级，显著提高了光激发效率，将SSPM效应的激发阈值功率密度降低至原始紫磷的1/3.6，极大地降低了全光器件的能耗，有利于低功耗光子器件的开发。

实现全光逻辑运算：利用Ag-VP优异的非线性光学性能，构建了全光开关装置，在阈值以上激发并成功演示了“OR”逻辑门的运算功能，为基于二维材料的全光信息处理和计算提供了实验基础。 

产品使用感受

我们使用了高纯度的紫磷晶体粉末（推荐编号：XF283）作为原材料。该产品晶体结构完整，纯度极高（>99.998%），非常适合用于液相剥离法制备纳米片。在实验中，我们将5 mg粉末加入NMP溶剂中进行长达12小时的超声处理，材料表现出极佳的化学稳定性和剥离效率，成功获得了均匀稳定的少层紫磷悬浮液，为后续的银修饰实验提供了高质量的基底材料。

个人简介

燕山大学，研究方向主要集中在二维材料（紫磷、黑磷）的非线性光学特性及全光调制器件研究。

使用先丰产品发表的文章

使用紫磷晶体粉末（XF283）作为基础原材料发表文章"Large Optical Nonlinearity Enhancement and All-Optical Logic Gate Implementation in Silver-Modified Violet Phosphorus"，发表在《Laser & Photonics Reviews》上

文章内容概述

二维热声器件在5 kHz以上的平坦声谱方面表现出色，但在较低频率下声压级会降低。为解决这一问题，我们设计了一种可穿戴声学器件，将石墨烯与3D打印腔体相结合，基于热声共振实现可调谐的共振频率和增强的声音放大。该设计采用激光直写石墨烯作为二维柔性热声声源附着在腔体上，通过焦耳热释放促进空气振动。实验验证了工作共振频率与声传播路径距离成反比的关系，当腔体高度增加到10mm时，5.4 kHz处的声压级从32 dB提升至71 dB。最后，在商用人工耳系统下测试了一种可穿戴的海螺形螺旋腔体与石墨烯的组合，在约1 kHz和10 kHz处显示出有效的放大效果，为开发柔性扬声器提供了思路。

创新点

1. 低频声压提升：针对二维热声器件低频声压不足的瓶颈，引入海螺形3D打印腔体，显著增强了低频段的声音放大效果。

2. 共振频率可调：验证了共振频率与声传播路径距离成反比关系，通过改变腔体高度即可调控放大频率。

3. 仿生腔体设计：受海螺结构启发，设计了螺旋形声腔，在约1 kHz和10 kHz两个频段同时实现了有效放大，为柔性可穿戴扬声器提供了新思路。

产品使用感受

先丰纳米的单层石墨烯分散液（推荐编号：XF020）表现出极佳的单层率高和均匀分散特性。溶液质地细腻，无肉眼可见沉淀，辅以简单的超声震荡后，成膜性极佳。这种高均一性确保了我们在基底上旋涂时，能形成理想的纳米级前驱体薄膜，极大提高了激光直写石墨烯的成品率与批量制备的可重复性。

个人简介

清华大学集成电路学院任教授团队学生，研究方向是基于二维材料的柔性传感器研究。

使用先丰纳米产品发表文章Frequency-tunable sound amplification in a conch-like cavity with graphene thermoacoustic resonance 发表在《Science Advances》上。

文章内容概述：

这项工作围绕柔性应变传感器中“高灵敏度、宽检测范围、快速响应、低滞后与长期稳定性难以兼顾”的关键问题展开，提出了一种常压、无排气、空气环境下的微波电晕放电辅助微波加热策略。

作者在900–1200 W、15–20 s的工艺窗口内，实现了前驱体的快速分解、GO向rGO的同步还原以及AlCoCrFeNi高熵合金纳米颗粒的原位生成，获得了由rGO壳层包覆并均匀锚定于rGO片层表面的核壳结构HEA@rGO NPs/rGO复合材料。研究表明，在优化条件下材料电阻率可低至0.223 Ω·cm，并表现出较好的光热响应与结构稳定性；进一步通过导电墨水配制、钢网印刷和2 J/cm²闪光灯光子烧结，诱导颗粒在PDMS基底中形成最深约521 nm的嵌入和机械互锁界面，从而显著增强导电层与柔性基底之间的结合强度。

最终制备的柔性应变传感器实现了0.1%–30%的宽应变检测范围，在30%应变下规因子最高达到295.9，响应时间小于100 ms，并可在10,000次循环后仍保持优异稳定性；器件还可实现吞咽、饮水、呼吸、手指和肘部运动等多种人体信号监测，体现出良好的应用潜力。

创新点：
该研究创新性地提出了空气环境下微波电晕放电辅助快速合成核壳结构高熵纳米颗粒并结合光子烧结实现柔性基底界面强化的策略，为高性能柔性应变传感材料与器件构筑提供了新思路。

产品使用感受及对先丰的评价：

大片径氧化石墨烯（XF002-3）具有良好的批次稳定性和较高的可靠性，能够较好满足科研过程中对原材料一致性和可重复性的要求。在实际使用过程中，该产品分散性较好，结构特征较为稳定，有利于后续复合、成膜及性能调控实验的顺利开展。尤其是在多批次对比实验中，该产品表现出较好的统一性，减少了因原料波动带来的实验误差，提高了研究工作的效率和结果可信度。

同时，先丰纳米在产品供应、技术支持与客户服务方面也展现出了较强的专业性。针对科研用户的实际需求，能够提供较为完善的材料信息和选型建议，沟通响应及时，服务态度认真。总体来看，先丰纳米产品质量稳定、服务规范，在科研材料供应方面具有较高的专业水平，是值得信赖的合作单位。

个人简介：
万文强，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院2022级博士 研究方向为柔性印刷纳米材料开发及性能研究

论文作者围绕柔性电子与应变传感领域开展研究，重点关注高熵纳米材料、石墨烯基复合体系以及柔性器件构筑方法。
使用先丰产品发表的文章：

W. Wan, K. Liang, W. Duan, et al. Microwave corona discharge-assisted synthesis of high-entropy nanoparticles with core-shell structures: mechanisms, photothermal, and flexible strain-sensing applications[J].Chemical Engineering Journal. 2026, 533: 174616.

文章内容概述：

这项工作主要致力于解决当前锂离子电池负极材料在高倍率快充与长循环寿命之间难以兼顾的核心瓶颈。我们以钙钛矿型LSTO为模型体系，通过理论计算与实验相结合的方式，揭示了一种称为“带隙-晶格自优化效应”的创新机制。该机制的核心在于：在锂离子嵌入过程中，Ti-O键与Sm-O键通过自身动态调节，不仅引起材料带隙的显著收缩，提升电子导电性，同时还通过维持稳定的扩散通道，实现了离子电导的增强。这种电子结构与晶体结构的协同相互作用，使得LSTO负极在循环过程中同时具备：优异的倍率性能，超长的循环寿命，以及极低的体积应变。

创新点：

该研究不仅为理解钙钛矿型负极材料的高性能来源提供了新的理论视角，也为设计下一代高性能锂离子电池负极材料提供了新思路。

产品使用感受和对先丰的评价

在推进该研究的过程中，我们也在电极工程方面遇到了一些挑战，尤其是在高负载厚电极的制备与性能优化上。在实验室同门的推荐下，我们开始尝试使用先丰纳米的碳纳米管作为导电添加剂用于电极浆料调节。

最初我们面临厚电极活性物质负载量提升后导电网络不均、倍率性能下降的问题。在咨询先丰纳米的技术客服时，他们不仅耐心听取了我们的具体需求，还针对不同型号碳纳米管的导电性、分散性、长径比等特性给予了详细专业的介绍。在其建议下，我们选用了特定规格的CNTs产品，并成功将其应用于厚电极体系中。最终电极的电子传导网络得到显著增强，高负载下的倍率性能和循环稳定性明显提升，浆料涂布工艺也更加顺利

先丰纳米不仅产品体系专业齐全，涵盖多种纳米碳材料与功能纳米颗粒，更能根据用户的科研需求提供定制化材料解决方案，真正做到了“为科研赋能”。

个人简介：

刘怀冰，中国科学技术大学材料科学与工程系攻读博士学位，主要聚焦于锂离子电池快充负极材料的开发。

使用先丰产品发表的文章：Bandgap–lattice self-optimization effect unlocking high-rate and ultra-stable lithium storage in perovskite lithium samarium titanate anodes，Energy Storage Materials，2025

文章内容概述：

纳米塑料作为一种新污染物，已在食物链的多个营养级及人体中被广泛检出。由于其粒径微小，纳米塑料能够穿透生物膜结构，侵入细胞，并干扰正常的生理过程，可能对生物健康产生长期不利影响。此研究采用RNA干扰（RNAi）技术，系统评估了纳米塑料作为核酸载体（NNAC）在植物性状调控中的应用。结果表明，带正电的聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）可通过静电作用高效吸附小干扰RNA（siRNA），形成酶解稳定的siRNA-PS复合物。进一步实验显示，靶向siRNA-PS复合物可显著抑制烟草叶片中绿色荧光蛋白（GFP）的荧光信号，并使矮牵牛花花瓣颜色明显褪色，处理24小时后GFP与CHI基因表达量分别下降97.6%和69.4%。然而，在烟草中GFP表达在4天后基本恢复至对照组水平，表明该调控行为具有瞬时性与可逆性，属于非遗传性干预。此研究阐明了纳米塑料作为功能性核酸递送载体的潜力，不仅深化了对纳米塑料生物效应与安全性的认识，也为评估纳米污染物在植物中的毒理机制提供了理论依据。

创新点：

• 纳米塑料核酸复合物可有效抵抗核酸酶的降解，表现出显著酶解耐性。

• siRNA-PS可通过内吞作用进入植物细胞，并将核酸递送至细胞内。

• 纳米塑料载运核酸使得功能基因沉默，调控植物性状。

 产品使用感受和对先丰的评价

1. 表征数据准确，令人信赖：
贵公司提供的产品技术参数表（COA）非常详尽，包括动态光散射（DLS）测定的流体动力学直径、多分散指数（PDI）、Zeta电位、浓度以及透射电镜（TEM）图片等。与我实验室自行通过DLS和TEM验证的结果高度吻合。特别是Zeta电位均显示为较高的正值，这充分证明了PEI修饰的成功，确保了纳米颗粒在生理缓冲液中的良好分散性和稳定性，这对于研究带正电纳米颗粒与带负电的细胞膜之间的相互作用至关重要。

2. 优异的分散性与批次一致性：
三种尺寸的纳米塑料原液分散均匀，无肉眼可见的沉淀或聚集体。在不同时间点重复实验时，新开瓶的同批次产品表现出一致的理化性质，批次间差异极小。这对于需要长期、多轮次重复的生物毒理实验而言，是至关重要的品质，有效避免了因材料不均一导致的实验误差。

3. 即用型包装，实验便捷性高：
产品以水分散液形式提供，浓度准确，开瓶后可根据实验需求直接稀释使用，省去了繁琐的预处理步骤，大大提升了实验效率。

先丰纳米提供的PEI-聚苯乙烯纳米塑料是一款高质量、高可靠性的科研材料。其准确的表征、优异的稳定性和一致的批次性能，使其成为纳米毒理学和环境科学领域研究的理想选择。它为我们团队获得可靠、可发表的科学数据提供了关键的物质保障。

个人简介：

吴海媚，中南林业科技大学生态环境学院2025级博士生。主要研究方向为纳米材料环境毒理及生物安全，在Environ. Sci. Technol.等期刊上发表学术论文2篇，发明专利3篇。

课题组简介：中南林业科技大学生态环境学院李永课题组，主要研究方向包括新污染物生态毒理学、环境转化与降解技术的研究。近年聚焦环境典型/新型颗粒污染物的生态效应和健康风险，运用基因编辑技术、分子成像方法和机器学习算法，发展颗粒污染物体内迁移转化与生物响应的多维信息捕集与可视化方法，从微生态系统到分子层面逐步揭示污染物的生物效应机制。

使用先丰产品发表的文章：

Plant Trait Regulation Enabled by Nanoplastic Nucleic Acid Carriers，Environmental Science & Technology，2025

内容概述：

我们的工作以氧化石墨烯（购买自先丰纳米）作为目标污染物，着重探究氧化石墨烯流入人工湿地生态污水处理系统后，生物氮代谢的反馈。研究发现，氧化石墨烯暴露下，湿地主要通过硝化-反硝化作用脱氮，植物是限制湿地硝化作用的重要因素，而水位主要影响湿地反硝化作用。与无植物湿地相比，植物湿地和低水位湿地中氨氮去除提高48%和107%，而硝酸盐氮出现明显积累，导致总氮去除反而降低6%和14%。进一步探究氮转化过程中的关键酶活性，发现氨单加氧酶最为敏感，植物和水位在后期明显影响了氮转化功能基因和硝化菌群，优势反硝化菌主要为γ-变形菌纲和α-变形菌纲，其在无植物湿地中丰度最高。共生网络、相关性热图及氮代谢通路揭示了氮转化关键酶活性、功能基因、功能菌群三者之间存在复杂的相互作用，共同完成湿地氮循环。

创新点：

本研究揭示了湿地参数是如何影响氧化石墨烯暴露下湿地氮代谢过程，评估了氧化石墨烯暴露下湿地协同脱氮的性能，对推动湿地处理含有纳米颗粒的污水具有借鉴意义。

产品使用感受及对先丰的评价：

我们组是从2019年开始接触先丰纳米产品的，其产品质量稳定性高，对我们的科研工作给予了极大的方便。先丰纳米产品种类齐全，服务周到。在后期工作中我们仍会继续使用先丰纳米的产品，也希望更多的科研伙伴能关注先丰纳米，选择先丰纳米。

个人及课题组介绍：

闫春妮，东南大学2018级博士研究生生，现就职于西安工程大学，课题组研究的方向是典型纳米颗粒在人工湿地中的生态效应及去除机制。

使用先丰产品发表的文章

Yan C, Huang J, Cao C, et al. Nitrogen metabolism in different configuration design constructed wetlands under exposure of graphene oxide[J]. Chemical Engineering Journal, 2022, 443: 136454.

文章内容概述：

在这项研究中，研究团队通过独特的液-固协同策略，首先利用溶胶凝胶法将特定比例的Na₂SO₄和FeSO₄·7H₂O转换为Na、Fe、S和O元素分子级别均匀混合的无水前驱体，随后利用简单的球磨工艺将多壁碳纳米管和无水前驱体机械混合，最后烧结制备出Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃颗粒周围存在均匀树突状导电碳网络的Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃@C复合正极材料。该液-固协同策略不仅克服了传统固相合成元素分布不均和液相合成导电碳分散性差的难题，而且显著提升了材料的电子传导性和结构稳定性。一方面，该复合正极展现出增强的电子导电性和应力缓冲能力，实现了108.29 mAh g⁻¹的高可逆放电比容量、约80%的10000次循环保持率、高达100 C的超快充电能力和超过400 Wh kg⁻¹的质量能量密度。另一方面，增强的Na⁺扩散动力学通过结构适应性重构机制从Na3位点提取更多Na⁺，进一步提高了比容量。值得注意的是，该复合正极在−25°C到60°C的宽温度范围内展现出稳定的性能，突显了其环境适应性。相应的千克级Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃@C复合正极在20 C下8000次循环后保持率为80.2%，并且在50 C下可实现55.26 mAh g⁻¹的高倍率容量。由千克级Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃@C和硬碳（HC）匹配的Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃@C//HC全电池在1 C倍率下循环100次后容量保持率达93.7%，充分证明其在大规模储能领域的应用潜力。

创新点：

通过独特的液-固协同合成策略，在纯相Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃颗粒周围构建了三维的树突状导电碳网络。这种碳网络不仅显著提高了材料的电子导电性（从2.2964×10⁻⁵ S cm⁻¹提升至1.0638×10⁻² S cm⁻¹），而且通过均匀分散的碳纳米管抑制了烧结过程中纳米颗粒的团聚和长大，缩短了电子传输路径，从而实现了快速的电子转移。X射线光电子能谱（XPS）分析显示，碳网络的加入还导致Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃中Fe、O、S和Na的结合能均有所提高，表明碳网络与Na_2.6Fe_1.7(SO₄)₃之间存在电子相互作用，进一步优化了电子传输性能。

产品使用感受

在近期的一个钠离子电池复合正极材料改性项目中，我们选用了江苏先丰纳米材料科技有限公司生产的多壁碳纳米管（XFM03）。整体体验令人印象深刻，主要体现在以下几个方面：

1、收到的碳纳米管粉末分散性良好，扫描电镜（SEM）检测显示管径均匀，长度可控，ICP检测杂质含量极低，符合技术手册标注的高纯度标准。这种一致性为后续的实验结果可靠性奠定了基础。

2、添加5wt%的碳纳米管后形成的碳网络不仅显著提高了材料的电子导电性（从2.2964×10⁻⁵ S cm⁻¹提升至1.0638×10⁻² S cm⁻¹），而且通过均匀分散的碳纳米管抑制了烧结过程中纳米颗粒的团聚和长大，缩短了电子传输路径，从而实现了快速的电子转移。

江苏先丰纳米材料科技有限公司生产的多壁碳纳米管等纳米材料在性能和售后服务上均表现出色，已成为我们团队在纳米材料领域的优先供应商之一。

个人及课题组介绍：

第一作者，北京理工大学材料学院2021级博士生，杨威。他的研究兴趣主要集中在钠离子电池聚阴离子化合物正极材料的研究。目前以第一作者身份在Small Methods、Small、Energy Storage Materials、Nano Energy等国际知名材料科学类期刊上发表SCI论文5篇，以学生第一作者身份申请发明专利10项，授权1项。

通讯作者，北京理工大学材料学院特别研究员、博士生导师，刘琦。他师从北京理工大学吴锋院士，主要从事新型绿色二次电池及先进能源储存材料的研究；主要包括锂离子电池、钠离子电池和固态电池及其关键材料研究开发。

使用先丰产品发表的文章

Dendritic Conductive Carbon Networks Enhance Na⁺ Transport in Na_2+2δFe_2-δ(SO₄)₃@C Cathode for Fast Charging and Wide Temperature Sodium-ion Batteries，Nano Energy (2025): 111075.

文章内容概述

本研究基于同轴湿法纺丝技术，成功构建了具备梯度导电网络结构的芯-护套型碳纳米管复合纤维（CNT@Ni-CNT），并将其进一步织造成柔性多功能智能织物，兼具高性能应变传感与电磁干扰（EMI）吸收屏蔽能力。所得纤维通过精确调控芯层多壁碳纳米管（MWCNT）与包镍多壁碳纳米管（Ni-CNT）之间的比例，实现了优异的导电梯度调控与结构集成。实验结果表明，该纤维传感器在宽应变范围（0–210%）内具有卓越的线性响应（R² = 0.99）和高灵敏度（GF = 81.58），同时展现出超过30,000次机械循环下的优良稳定性。

在电磁屏蔽方面，CNT@Ni-CNT织物在X波段（8.2–12.4 GHz）频段中表现出良好的总屏蔽效能（最大EMI SE为20.07 dB），其中吸收贡献比例高达46.25%，明显优于传统以反射为主的屏蔽机制。此外，构建的织物被集成至柔性可穿戴传感手套中，可实现多通道手势识别与实时无线人机交互控制，即便在强电磁干扰环境中亦能稳定传输信号，显示出极高的应用潜力。

创新点

本工作首次将导电性梯度设计引入至同轴湿法纺丝构建的一维传感纤维中，实现了Ni-CNT护套与MWCNT芯层之间的功能分离与协同耦合。通过这种空间结构的设计策略，有效克服了柔性应变传感器中“高灵敏度-宽应变范围-强EMI吸收屏蔽性能”难以兼顾的技术瓶颈。同时，本研究提出了一种以吸收为主的电磁屏蔽机制，显著降低了反射对环境的二次污染风险，为可穿戴电子系统中柔性功能器件的集成提供了新思路。

产品使用感受

实验中选用包镍多壁碳纳米管8-15nm Ni-CNT（编号：XFM52，Ni含量 > 60 wt%，直径 8–15 nm），该材料在有机溶剂中展现出优异的分散稳定性，制备过程重复性良好、均匀性高，是构建高性能多功能柔性器件的理想构建单元。

实验中采用的多壁碳纳米管（编号：XFM01）质量也十分优异，这个产品整体感受是，非常轻，分散性很好，跟原料混合得也很均匀，能比较容易地在体系中构建出导电网络的形貌结构。这种结构对于后续电极材料的导电性提升非常有帮助，同时也有利于整个电化学性能的稳定，比如循环寿命、倍率性能这些方面，整体表现都挺不错的。

个人及课题组介绍

导师：杨平安副教授

第一作者：邵一前

研究方向：软体机器人、柔性传感器与具身智能、电磁防护

使用先丰产品发表的文章：

Core-sheath structured CNT@Ni-CNT fiber-based multifunctional fabric with high-sensitivity, wide-range strain sensing, and enhanced electromagnetic shielding absorption, Chem. Eng. J. 2025, 512, 162358

研究背景

骨缺损修复是一个复杂的多阶段生理过程，涉及早期血管生成和后期成骨的耦合，且常因感染而变得复杂，因此该过程仍然是一个重大的临床难题。尽管功能性载药工程支架有望解决这一问题，但通过依次传递血管生成和成骨信号来有效复制自然愈合级联仍然是一个挑战。

文章内容概述

本研究通过3D打印技术制备了一种负载铜离子（Cu2+）和预负载地塞米松（DEX）的介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）（MSNs@DEX）的血管化骨支架，以实现血管生成和成骨的耦合。该支架通过快速释放Cu2+促进早期血管生成，并通过逐渐释放DEX促进后期成骨，从而模拟生理性骨修复过程。我们的系统表征表明，该支架具有良好的机械性能，其压缩模量为25.49 ± 2.85 MPa，可提供机械支撑，并具有明显的抗菌活性，证实了体外Cu2+和DEX的顺序释放。我们的体外和体内实验进一步表明，该支架具有良好的生物相容性，并促进了血管生成和成骨作用。因此，我们的研究结果强调了这种血管化骨支架在修复大面积骨缺损方面的临床潜力。

创新点与技术优势

· 材料系统创新： 首次实现了通过XFF30实现Cu²⁺/DEX的双药协同释放，为模仿骨修复信号级联提供新范式；

· 制造策略先进： 将3D打印的空间构建能力与纳米药物递送结合，实现支架个性化成型与智能药物释放；

· 功能集成性强： 兼具机械支撑、抗菌作用、促血管成骨等多种功能，一体化解决骨缺损修复难题；

· 产品依赖性强： 研究的顺利推进依赖于XFF30材料的高性能保障，确保了从设计到验证的每一环节稳定可靠。

产品使用感受

在本研究中，我们使用的是先丰纳米（XFNANO）提供的XFF30介孔二氧化硅纳米颗粒，用作地塞米松的载体。使用过程中我们对该材料的整体表现非常满意，具体优点包括：

· 超高载药量：凭借均匀的介孔结构（孔径约3 nm）和超大比表面积（>800 m²/g），DEX负载量达到了3.2 μg/mg；

·  智能可控释放：在骨缺损微酸环境中呈现出优异的pH响应释放行为，药物释放可持续21天以上，释放效率>90%；

·  高度稳定可靠：多个批次实验重复性好，批次差异控制在3%以内，保障了实验数据的可重复性与科研可靠性；

·  出色的分散性与工艺兼容性：与水性3D打印生物墨水适配性极佳，支架打印成型一致性优异，极大提高了实验效率。

尤其值得一提的是，XFF30的综合性能远超我们此前使用的其他品牌介孔材料，在实际操作中的表现极其稳定，是我们后续课题持续使用的首选材料。

个人及课题组介绍

· 作者： 宋永腾

· 单位： 上海大学

· 导师团队： 胡庆夕教授

· 研究方向： 生物医学工程、生物制造、生物3D打印、骨组织工程、纳米药物递送系统

使用先丰产品发表的论文

· 期刊： Chemical Engineering Journal（IF = 13.4）

· 标题： 3D printed biomimetic composite scaffolds with sequential releasing of copper ions and dexamethasone for cascade regulation of angiogenesis and osteogenesis

研究背景:

电化学二氧化碳还原（ECO₂RR）为将温室气体转化为高附加值化学品或燃料提供了可行路径，其中一氧化碳（CO）因其经济高效、清洁低耗成为研究重点。尽管贵金属（Ag、Au、Pd等）催化剂已实现高选择性和工业级电流密度，但其昂贵、资源稀缺及稳定性差限制了大规模应用。相对而言，过渡金属与氮掺杂碳基材料制备的催化剂成本低、资源丰富，且表现出优异的ECO2RR性能。镍基催化剂尤其在CO产率方面表现突出，但多集中于中性或碱性体系，酸性介质下易受析氢反应（HER）竞争、催化剂稳定性差、碳酸盐沉淀等问题制约。实现跨pH通用、具备高电流密度和选择性的低成本ECO2RR催化剂，仍是工业化制备CO的重大挑战。

文章内容概述：

本文介绍了一种氮掺杂碳负载镍纳米颗粒（Ni-NPs/N-C）催化剂，能够在宽pH范围（pH 1–14）内高效ECO2RR生成CO，并实现工业级电流密度（175.9–325.2 mA cm-2）。该催化剂在强酸性（pH 1）、中性（pH 7.2）和强碱性（pH 14）条件下均表现出接近100%的CO法拉第效率（FE），展现出优异的pH普适性。研究发现，Ni纳米颗粒（Ni-NPs）的（111）晶面能够优化催化剂界面微环境，调节局部pH，从而促进CO2质子化形成关键中间体*COOH（ΔG = 0.16 eV），并加速CO脱附，有效抑制析氢反应（HER）。值得注意的是，在强酸性条件下，CO2利用率高达56.3%，分别是中性和碱性条件下的1.5倍和1.8倍，表明酸性电解体系在CO₂转化效率上的优势。通过原位红外光谱和密度泛函理计算，作者揭示了Ni-NPs/N-C催化剂通过加速质子传输动力学，优化ECO2RR反应路径，从而提高催化活性和选择性。该研究不仅为开发高效pH通用型CO2电解技术提供了新策略，也为工业级CO2电还原系统的设计提供了重要参考。

创新点：

1.成功采用简便方法合成了高产率的Ni-NPs/N-C催化剂，展示了其工业应用潜力。

2.在pH全范围（强酸性、中性、强碱性）电解液中实现CO的FE接近100%，突破了环境限制。

3.通过锚定在氮掺杂碳支撑上的Ni颗粒，有效调控局部pH，加快CO₂质子化过程，提升反应效率。

4.利用原位光谱技术深入探究*COOH和*CO的形成与演变机制，为催化过程提供详细的反应路径分析。

5.结合DFT计算揭示Ni-NPs (111)晶面显著降低关键中间体生成能障，为设计高效pH通用的CO2还原催化剂提供理论基础。

对先丰产品和服务的评价：

先丰纳米的单层氧化石墨烯（编号：XF002-1 货号：100003）在材料制备及性能产生中作用关键。制备时，它作为分散基底，助力Ni-NPs在氮掺杂碳中分布均匀，增强材料稳定性。性能上，其高导电性促进电荷传输，加快反应速率，提升二氧化碳还原效率，且在不同pH电解液中均能维持良好性能。

作者简介：

宁夏大学/六盘山实验室李晶/李丰团队

研究方向：电化学能源转换材料的构筑及性能研究（电解水制氢、CO2还原、燃料电池等）

使用先丰产品发表的文章：

Mu, H.; Shan, P.; Li, F*. et al. Enhanced pH-universal industrial-level CO2 reduction in N-doped carbon with nickel particles active sites via accelerated proton transport kinetics. Carbon, 2025, 237: 120096. (二区top，IF=10.5)

Mu, H.; Li, Y.A.; Wang, X. et al. Tuning N coordination environment in Ag-N-C single atom catalysts for efficient electrochemical CO2-to-Ethanol conversion. J. Colloid Interface Sci. 2024, 654, 1177-1185. (一区top，IF=9.4)