碳材料可按碳原子杂化轨道的不同大致可分为石墨碳、软碳和硬碳。软碳和硬碳主要用于描述聚合物热解制备的碳材料，在热解过程中，一些碳原子重构成二维芳族石墨烯片，如果这些石墨烯片大致平行，在高温下则容易石墨化，这种碳被称为软碳；如果这些石墨烯片随机堆叠并通过边缘碳原子交联，高温下不能石墨化，这种碳则称为硬碳。通常来说，石墨碳和软碳具有高弹性，容易变形，但是强度较低；由于大量sp3-C引起的硬碳微观上乱层“纸牌屋”结构的存在，硬碳材料在机械强度和结构稳定性方面展现出极大的优势，但是本征性质较脆且易碎。如何将硬碳材料

基于生物质来源的高性能纳米复合材料正逐渐发展成为未来结构和功能应用的理想材料。由植物组织分离或细菌发酵得到的纳米尺度纤维素，可以说是地球上储量最丰富的纳米级原材料，其密度低、热稳定性好、力学性能出色，同时可降解、可再生、可持续，因而受到诸多关注。研究人员希望利用其研制出宏观尺度的高性能纤维素基纤维材料。然而，所制纤维素基宏观纤维材料的强度和韧性之间的矛盾尚未得到解决。高强度的获得往往以牺牲其断裂延伸率和韧性为代价，于是低韧性、易脆断等问题严重限制了此类材料在先进织物等领域中的实际应用。

贝壳的珍珠层，由占主要部分的脆性碳酸钙矿物和少量的柔性聚合物构成，虽然组分简单，但其精致的多级结构和界面特点赋予其超出自身组分几个数量级的优异力学性能。这种在温和条件下由简单材料组分生长实现的多级构造和性能放大，使贝壳的珍珠层受到研究人员的高度关注。矿物粘土和石墨烯等超薄纳米片作为接近理想和无缺陷的纳米结构单元，已经被广泛用于构筑仿珍珠层结构复合薄膜和涂层。然而，其在构筑更具实用价值的宏观尺度块体结构仿珍珠层材料方面仍然极具挑战，主要表现在难以设计稳健可控的微/纳尺度界面来增强纳米片单元及其之间的相互连接

2019年8月27日，国际著名学术期刊《先进功能材料》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林和胡进明教授课题组、生命科学学院胡兵教授课题组以及中科院强磁场科学中心王俊峰研究员课题组的合作研究成果，文章标题为《Furin-Controlled Fe3O4 Nanoparticle Aggregation and 19F Signal “Turn-On” for Precise MR Imaging of Tumor》。该文章报导了一种弗林酶诱导的四氧化三铁纳米粒子聚集和19F信号“开启”的策略，

中国科学技术大学马骋教授课题组和清华大学南策文院士团队在锂电池固态电解质的研究上取得重要进展。研究者使用球差校正透射电镜对固态电解质和电极材料的界面进行观测，发现富锂层状结构的正极和钙钛矿结构的固态电解质之间可以形成外延界面。利用这一现象，研究者制备了倍率性能可与传统浆料涂覆正极相比的复合正极，为克服固态电池中电极-电解质接触差这一瓶颈提供了新思路。相关研究成果以”Atomically Intimate Contact between Solid Electrolytes and Electrodes f

电化学双层电容器又称超级电容器，通过电解液离子在高表面积电极表面的可逆吸脱附来储能。由于不涉及氧化还原反应等电荷转移动力学限制，超级电容器可以极高的充放电速率下运行，具有达百万次的良好循环能力，使得它们广泛应用于储能领域。石墨烯理论上可具有550 F/g的比容量，作为超级电容器电极材料备受关注。然而目前石墨烯基材料的性能仍远远低于预期。一方面，石墨烯的量子电容已被证明在双电层电容的建立中起着关键作用；另一方面，界面电化学是决定超级电容器储能性能的关键因素，涉及到离子在电极孔道内的传输扩散、离子在碳表面的吸

当金属颗粒降低到一定尺度（纳米尺寸甚至原子级分散）时，由于其较高的原子利用效率和独特的电子特性，负载型金属催化剂往往会展现出极高的催化活性和特定的选择性。然而，随着金属颗粒尺寸的降低，金属的表面自由能会急剧增大，很容易导致金属团聚。传统的解决方案通常以牺牲金属载量来制备原子级分散催化剂，这极大地限制了该类催化剂的实际应用。近日，中国科学技术大学梁海伟教授课题组与林岳博士以及中国科学院高能物理研究所储胜启副研究员合作，使用高比表面积硫掺杂介孔碳（meso_S-C）为载体，基于贵金属与硫之间的强键合作用原理（

胺类化合物是一类重要的化工中间体，在生物医药、涂料、农药、橡胶等行业具有广泛的应用。与传统有机合成路线相比，基于负载型金属催化剂的腈类化合物选择性加氢制备胺类化合物是一种原子经济性高、环境友好的合成路线，进而受到催化届的广泛关注。然而由于腈类分子中的CN三键具有较高的还原势，导致该催化路线的选择性普遍较低，往往得到伯胺、仲胺、亚胺，以及附加值较低的氢解副产物等多种产物的混合物，大幅度增加了该合成路线中的后续分离成本。因此，如何设计一种能够实现单一胺类化合物（尤其是具有高附加值的仲胺）的高选择性合成，且同

多孔的聚烯烃因其优异的电化学稳定性而被广泛地用做商业化锂离子电池隔膜。作为电池正负极之间防短路的隔绝层，聚烯烃隔膜极大地影响着电池的安全性能。其内部的多孔结构有利于电池在充放电过程中的锂离子通过，但也导致了隔膜较差的机械性能。尤其是当隔膜受到外部的局部冲击时，其内部孔结构必然会产生畸变导致开裂和部分孔关闭，从而影响锂电池的性能和安全性。

2019年11月20日，国际著名学术期刊《先进功能材料》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授课题组、江俊教授课题组、张群教授课题组，以及安徽师范大学化学与材料科学院王广凤教授课题组的合作研究成果，文章标题为《Increasing Photothermal Efficacy by Simultaneous Intra- and IntermolecularFluorescence Quenching》。该文章报导了一种有机小分子染料在细胞内同时发生分子内和分子间荧光猝灭的“智能”策略，在增