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)

研究背景：

随着柔性电子技术的发展，可拉伸显示器作为人机交互的关键组成部分，对于实现下一代智能设备和可穿戴技术至关重要。尽管交流电电致发光（ACEL）设备因其结构简单、易于与多种基底集成而受到广泛关注，但它们在实现全彩显示方面存在挑战。传统的ACEL设备通常依赖于ZnS: Cu磷光体，这限制了颜色的多样性。为了实现全彩显示，研究人员尝试了多种方法，包括采用色彩转换层使ACEL器件变成复杂的四层结构设计，或者在发射层中掺杂光致发光粉等。但这些方法往往面临着制备过程繁琐、增加成本，或者由于需要权衡光致发光粉和ZnS: Cu磷光体含量，从而导致亮度降低和色彩稳定性差的问题。

文章内容概述：

本文介绍了一种新型全彩、高亮度、可拉伸的电致发光器件，该器件能够实现双面颜色显示。利用ACEL器件不可或缺的电极部分，集成光致发光粉得到荧光电极来代替透明电极，巧妙的简化了全彩器件的制备过程，极大的节约了成本。使用此荧光电极制备的ACEL器件正面实现了红、蓝、绿和黄等多种颜色的显示，背面则得到白、紫和青色的混合光，覆盖了66%的美国国家电视系统委员会（NTSC）色域，完全满足商业显示器的使用标准。这种设计还使白光器件亮度提高至传统制备方法的4.4倍，并且具有良好的拉伸性，能达到400%的拉伸长度，且能稳定发光；同时具有优异的稳定性，在经过1500次形变（弯曲、扭曲、拉伸）过后，其亮度和CIE都无明显变化。在实际应用上，制备一个8×8像素的可拉伸显示器，能够通过蓝牙实时动态显示智能手机信息。本研究通过一种简单而通用的方法，成功地克服了ACEL设备在全彩显示和高亮度方面的挑战，为未来柔性和可穿戴显示技术的发展奠定了坚实的基础。

创新点：

1. 设计了一种新型的电致发光器件，集成电极与色彩转换层为一层即荧光电极，实现全彩和双面颜色显示。

2. 通过调节驱动频率，实现了器件的双面颜色动态调节。

3. 利用荧光电极显著提高了器件的亮度，达到了传统方法的4.4倍。

4. 制造了一个8*8像素的可拉伸显示器件，能够通过蓝牙实时显示智能手机的信息。

对先丰产品和服务的评价：

先丰的银纳米线溶液（XFJ05）表现出良好的分散性和稳定性，在喷涂时易于产生咖啡环效应（图1），使得透明导电薄膜具有良好的透过率、拉伸导电稳定性。此导电薄膜具有优异的光学透明性和导电性，是柔性和可拉伸电子设备中理想的透明导电电极材料。

 作者简介：

中山大学化学工程与技术学院荆体涛课题组

研究方向：高分子功能弹性体和介电复合材料及其在介电弹性体人工肌肉和柔性电致发光与显示等柔性器件中的应用

使用先丰产品发表的文章：

Liu Z, Yang H, Yuan H, et al. Full-color, highly bright and stretchable electroluminescent device with Janus colors based on photoluminescent electrode for wireless dynamical display[J]. Composites Part B: Engineering, 2024, 286: 111787.

研究背景

脊髓损伤是一种极其严重的神经系统疾病，给患者及家庭造成重大的身心和经济负担。损伤后，损伤中心及周围区域免疫细胞的激活和炎症因子的释放，形成了有害的神经再生微环境。在这种病理条件下，内源性神经干细胞大部分分化成星形胶质细胞，形成阻碍轴突再生的屏障，而很少有功能性的神经元再生。损伤后，神经电信号传递的中断影响了神经发挥其运动及感觉功能，进一步阻碍了神经恢复。因此，寻找一种综合性的策略以改善炎症反应、调节内源性神经干细胞的分化、恢复神经电信号的传递变得至关重要。已有研究表明电刺激可以促进受损组织的修复，特别是对于神经系统。适当的电刺激可以通过调节巨噬细胞的极化来抑制炎症。电刺激能够抑制炎症细胞释放促炎因子如TNF-α。此外，电刺激可以通过多种信号通路调节神经干细胞分化为神经元，如MAPK通路、PI3K/Akt通路和钙离子信号通路等。然而电刺激在应用中存在一些问题，例如侵入性的电刺激会增加感染的风险、电极的金属毒性、电极与组织器官贴合性不良等。因此，设计一种柔软的无需外接导线的电刺激材料成为需要解决的问题。

研究内容

在本研究中，基于黑磷纳米片（BP）、壳聚糖（CS）和丝素蛋白（SF）采用两步合成工艺制备了一种导电水凝胶BP@Hydrogel。在第一步中，将BP分散体滴入CS溶液中，最终BP浓度为0.3 mg/mL。由于静电相互作用，带负电荷PO43−的BP与带正电荷的CS结合，形成BP@CS预凝胶。在第二步中，将SF溶液加入BP@CS预凝胶并调节SF的终浓度，之后将富含醛基的对醛基苯甲酸-聚乙二醇-对醛基苯甲酸滴加入到预凝胶中。醛基与CS和SF的氨基通过席夫碱反应形成化学交联。至此制备了双交联双网络的黑磷导电水凝胶BP@Hydrogel。通过SEM观察到BP@Hydrogel有着疏松均匀的孔隙。流变学测试发现其有着近似于脊髓损伤后，保护性组织软化的弹性模量（7–40 Pa），因此可模拟人体脊髓的弹性模量。更重要是，电阻率测试表明，随着提高BP的含量，含有0.3mg/mL BP的BP@Hydrogel具有0.36 Ωm的最小电阻率，其对应的导电性达到了2.75S/m。这一导电性模拟了人体脊髓的导电环境，被考虑能促进脊髓损伤功能的修复，这在后续的实验中也得到验证。基于BP@Hydrogel优异的导电性，根据电磁感应原理我们在外部进一步施加旋转磁场（RMF），使用纳米电流计测量BP@Hydrogel置于RMF时（RMF-BP@Hydrogel）产生的感应电流强度。在我们制备的BP@Hydrogel规格下，产生的最大感应电流为1.3 μA，此前的实验也证实微安级电流强度的电刺激可以促进干细胞分化为神经元，这有利于脊髓损伤的修复。后面我们进行了一系列的细胞和生物实验。在体外，BP@Hydrogel在黑磷浓度为0.3和0.5 mg/mL时具有良好的生物相容性。当联合应用RMF中时，黑鳞导电生电水凝胶具有抗炎作用。RMF-BP@Hydrogel的联合应用可以促进神经干细胞分化为神经元，测序分析表明这与PI3K/Akt通路的激活有关。在体内RMF-BP@Hydrogel可以通过减轻炎症和促进内源性神经干细胞分化为功能神经元以及促进突触再生来促进完全横断脊髓损伤的修复。

创新点

设计一种无需外接导线即可在小动物体内产生电刺激的适用于脊髓组织的导电生电水凝胶。BP@Hydrogel模拟了脊髓的弹性模量和导电性，并且通过细胞和动物较为丰富的验证，发现BP@Hydrogel具有调控炎症和促进神经干细胞分化的生物活性功能，基于此促进了脊髓损伤的修复。

产品使用感受

我们使用的是黑磷纳米片分散液（104430）规格为0.5mg/ml。本产品首先的感受是相比较其他品牌，先丰纳米的黑磷具有足够好的分散性，这在后续合成材料的过程时非常重要。第二点是其具有优良的稳定性，BP是一种非常容易氧化的材料，先丰纳米制备的黑磷使用乙醇作为溶剂，稳定期达到了15天，我们在后续观察晶格结构时也证明了其稳定性。

课题组方向

单位：山东大学齐鲁医院

导师：冯世庆 教授

研究方向：脊髓损伤的机制和转化，多功能水凝胶制备

使用先丰产品发表的文章

Multifunctional Conductive and Electrogenic Hydrogel Repaired Spinal Cord Injury via Immunoregulation and Enhancement of Neuronal Differentiation. Adv Mater. 2024;36(21):e2313672

文章名称：超级电容器性能的协同增强:BPQD改性NiCo-LDH/NiCo2S4混合纳米管阵列电导率和OH-吸附性能的改进

文章内容概述：

过渡金属硫族化合物具有多种氧化态、丰富的电化学活性位点、较高的理论比电容和电导率等优点，已成为超级电容器广泛研究的电极。特别是钴基高活性双金属硫化物，如Co-M−S (M = Cu, Ni, Fe和Mn)具有可变氧化态，可以进一步提高电导率，促进电子和离子转移，从而提高电化学活性。黑磷量子点(BPQD)由于其量子约束效应、高场效应迁移率和丰富的静电积累空间，在光电子学和储能领域被探索为一种新兴半导体。因此，将高电容电极材料与BPQD结合形成异质结，活性材料中的电荷可以快速转移到BPQD上，提高载流子迁移率。本研究以Co-MOF纳米棒为前驱体，合理设计了BPQD修饰的NiCo-LDH/NiCo2S4纳米管阵列结构。首先，采用溶液法在碳布衬底上制备了Co-MOF纳米阵列。然后通过Ni2+离子蚀刻工艺得到了NiCo-LDH的管状结构。其次，通过特定的水热硫化形成NiCo2S4纳米管阵列。最后，通过静电吸附将BPQD吸附到NiCo-LDH/NiCo2S4杂化材料表面。在独特的异质结构中，开放结构的NiCo-LDH/NiCo2S4纳米管阵列可以提供足够的活性氧化还原反应位点和丰富的离子电子途径来促进快速的法拉第反应，BPQD可以增加界面电子传递，从而增强电容和快速的法拉第反应。所得NiCo-LDH/NiCo2S4/BPQD在电流密度为1.0 A g−1时具有2938.2 F g−1的超高电容。最后，CC@NiCo2S4/BPQD//活性炭(AC)混合超级电容器在功率密度为800 W kg -1时，能量密度达到了133.7 Wh kg -1，组装后的器件在10000次循环后仍能保持76.5%的电容。

创新点：

（1）制备的一维NiCo-LDH/NiCo2S4/BPQD电极材料具有较好的导电性，促进了电子迁移和氧化还原反应速率；（2）NiCo-LDH/NiCo2S4纳米管的原位生长，由于其中空结构和纳米阵列结构，可以为电解质的运输和扩散提供丰富的通道，从而提供足够的有效活性位点和可接近的界面，进一步提供更快的快速法拉第反应，从而实现高电容和超长循环寿命；（3）BPQD可以提供丰富的活性位点，提高电极的整体电导率，从而促进能量的储存。

使用感受：

在本工作中使用到的黑磷量子点分散液的分散程度良好（产品编号XF208），具有较高的稳定性。NiCo-LDH/NiCo2S4纳米管阵列与BPQD结合后形成异质结，活性材料中的电荷快速转移到BPQD上，暴露更多活性位点，提高载流子迁移率。而且BPQD的结合对材料的形貌没有太大影响，管状纳米阵列仍然存在。BPQD的嵌入，电极材料的电化学性能显著提高。

作者介绍：

江苏大学化学化工学院 刘瑜，主要研究方向：超级电容器

使用先丰产品发表的文章：

Synergistic enhancement of supercapacitor performance: Modish designation of BPQD modified NiCo-LDH/NiCo2S4 hybrid nanotube arrays with improved conductivity and OH– adsorption,Chemical Engineering Journal