量子点的概念最早在20世纪80年代初提出.在量子点中， 载流子的传输受到三个维度的限制，体相连续能级变为离散能级，表现出与相应体材料不同的物理化学性质。量子点是纳米科技领域的核心概念之一， 基于量子点的一系列经典研究工作也成为纳米领域发展的里程碑，包括量子限域效应、尺寸可控合成、生物和器件应用等。2023年10月4日，美籍法国化学家Moungi Bawendi，美国化学家Louis Brus和俄罗斯物理学家Alexei Ekimov因“ 发现和合成量子点 ”获得2023年诺贝尔化学奖。为方便广大作者、读者查阅文献，集中了解相关学科前沿和研究热点，推出“量子点”虚拟专刊。

能源和环境问题是目前人类亟需解决的两大问题，在化石能源日渐枯竭，环境污染日益严重，全球气候变暖的今天，寻求替代传统化石能源的可再生能源，谋求人与环境的和谐显得尤为迫切。新型的可再生能源，譬如风能和太阳能等的利用，电动汽车、混合动力电动车的逐步市场化，各种便携式用电装置的快速发展，均需要高效、实用、"绿色"的能量储运体系，对于能存储能量且能使能量转化的储能材料的要求逐步提高。为方便广大作者、读者查阅文献，集中了解相关学科前沿和研究热点，推出“储能材料”虚拟专刊。

二维材料是指在一定条件下，只有两个原子层或几层原子排列而成的材料。二维材料具有独特的物理、化学和电子特性，在纳米技术、电子器件等领域有着广泛的应用前景。随着技术的逐步进步，越来越多的二维材料被发现，包括石墨烯衍生物、过渡族金属二硫化物、二硒化物等。由于二维材料具有优异的机械、光学、电学和磁学性质，因此在多个领域得到了广泛的应用，如电源、传感器、柔性电子器件等。目前，二维材料已经成为材料科学的热点之一，并且在微电子、能源、光电等领域得到了广泛应用。尽管在应用上还存在一些挑战和限制，但随着研究的深入和技术的不断创新，相信二维材料会在未来发挥更加重要的作用。为方便广大作者、读者查阅文献，集中了解相关学科前沿和研究热点，推出“二维材料”虚拟专刊。

随着科技的飞速发展，纳米材料作为21世纪最具前景的研究领域之一，正以其独特的物理、化学性质以及在诸多领域展现出的巨大应用潜力，吸引着全球科研工作者的广泛关注。从电子器件的微型化、能源存储与转换效率的提升，到生物医学领域的精准治疗与诊断，纳米材料的研究不断突破传统科学的边界，开辟出一个个崭新的科研与应用天地。为了集中展示这一领域的研究成果，我们精心策划了本期纳米材料虚拟专刊。

本专刊从2022-2024年发表的众多高水平论文中精心挑选，汇聚了纳米材料合成、表征、性能优化及应用探索等方面的最新进展和突破性成果。每一篇论文都是科研智慧的结晶，不仅体现了本刊作者们对纳米尺度世界深刻理解的追求，也展示了纳米技术在解决实际问题中的创新应用。从基础理论研究到应用技术开发，从材料设计到器件制备，这些论文全方位、多层次地展现了纳米材料科学的蓬勃生机与无限可能。

我们相信，本期纳米材料虚拟专刊不仅是对过去研究成果的一次精彩回顾，更是对未来研究方向的一次前瞻引领。它将为相关领域的科研工作者提供一个交流思想、启发灵感的平台，促进纳米材料科学的深入发展与广泛应用。让我们携手并进，在纳米材料的浩瀚宇宙中继续探索未知，共同书写这一领域更加辉煌的篇章。

在当今世界，随着能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，新能源材料的研发与应用已成为推动社会可持续发展的重要驱动力。为了集中展示这一领域内的最新研究成果与前沿进展，我们精心策划并出版了本期新能源材料虚拟专刊。

本专刊通过精选历年发表的高水平论文，汇聚了众多科研工作者在新能源材料探索与创新方面的智慧结晶。这些论文不仅涵盖了新能源材料的合成与制备、性能表征与优化、以及实际应用等多个方面，还深入探讨了新能源材料在促进能源结构转型、提高能源利用效率、减少环境污染等方面的巨大潜力。

我们相信，本期虚拟专刊的出版，将为新能源材料领域的科研人员提供宝贵的参考与启示，进一步激发创新思维，推动新能源材料科学与技术的不断进步与发展。

在当今这个信息化时代，信息技术材料作为支撑现代科技发展的基石，正以前所未有的速度推动着信息技术的革新与进步。从高速数据传输的光纤材料，到智能设备中的半导体材料，再到促进大数据与人工智能发展的新型存储材料，信息技术材料的研究与应用不断拓宽着科技的边界，引领着人类社会的数字化转型。

为了展现信息技术材料领域的最新研究成果与前沿动态，我们精心策划了本期信息技术材料虚拟专刊。本专刊从历年发表的众多高水平论文中悉心遴选，汇集了信息技术材料的设计、制备、性能优化以及应用拓展等方面的精彩篇章。这些论文彰显了本刊作者们在信息技术材料领域的深厚底蕴与创新能力，为我们揭示了信息技术材料在未来科技发展中的无限潜力。我们相信，本期信息技术材料虚拟专刊将为广大科研工作者提供一个宝贵的学术交流平台，激发更多创新思维与灵感火花。

在当今科技日新月异的时代，智能材料作为新材料领域的一颗璀璨明珠，正以其独特的性能和应用潜力引领着科技创新的潮流。智能材料能够感知外界刺激，作出响应，并具有自适应、自修复等智能特性，为众多领域带来了前所未有的变革机遇。为了全面展示智能材料领域的最新研究成果与前沿进展，我们精心策划并出版了本期智能材料虚拟专刊。

本专刊通过精选历年发表的高水平论文，汇聚了众多科研工作者在智能材料设计、制备、性能表征及应用探索方面的卓越成就。这些论文不仅深入探讨了智能材料的科学原理与创新机制，还展示了智能材料在电子信息、生物医药、航空航天、节能环保等领域的广泛应用前景。

我们相信，本期虚拟专刊的出版，将为智能材料领域的科研人员提供丰富的学术资源与灵感启迪，进一步推动智能材料科学与技术的蓬勃发展，为构建更加智能、可持续的未来世界贡献力量。

在资源约束加剧与环境污染治理需求升级的双重驱动下，高性能膜材料作为物质分离与能量转化的核心载体，正成为支撑清洁能源、水安全、碳中和等全球战略的关键技术。从海水淡化到气体分离，从锂离子电池隔膜到人工器官界面，膜材料的性能突破直接决定了相关领域的工艺极限与应用边界。本期专题期刊聚焦高性能膜材料的创新前沿，旨在为学术界与产业界搭建跨学科交流平台，探索材料科学与工程技术的融合路径。

当前，高性能膜材料的研究正经历从结构调控到功能集成的范式转变。在水处理领域，纳滤膜通过孔径精准调控与表面电荷修饰，实现了对微量污染物的高效截留；反渗透膜的抗污染设计与低能耗化改性，则推动了海水淡化技术的规模化应用。在能源领域，固态电解质膜凭借其高离子选择性与热稳定性，为锂金属电池的商业化提供了安全保障；质子交换膜的质子传导机制优化与耐久性提升，成为燃料电池性能突破的关键。此外，二维材料（如石墨烯、MXene）的层间通道工程、MOFs/COFs的孔道功能化修饰，以及仿生膜的智能响应设计，正开辟着分子筛分与物质传输的新纪元。

然而，高性能膜材料的产业化仍面临多重挑战。如何通过分子模拟与机器学习加速膜材料的理性设计？如何解决聚合物膜的“trade-off”效应（渗透性与选择性矛盾）？如何实现无机膜的柔性加工与缺陷控制？这些问题已成为当前研究的焦点。

本专题期刊汇聚了国内膜材料领域的最新成果，涵盖膜材料开发、分离机制解析、环境应用等方向。希望通过交流碰撞，揭示膜材料性能优化的深层机理，探索从实验室到工业化的转化路径，为构建资源节约型与环境友好型社会提供关键材料支撑。

光催化技术作为应对全球能源危机与环境挑战的前沿解决方案，正引领着一场以太阳能为驱动力的化学转化革命。通过模拟自然光合作用，光催化材料能够实现光能向化学能的高效转化，在分解水制氢、CO?还原、有机污染物降解及抗菌消毒等领域展现出颠覆性应用潜力。本期专题期刊聚焦光催化材料的创新突破，旨在为这一蓬勃发展的领域提供学术交流平台，推动从基础研究到产业应用的跨越式发展。

当前，光催化材料的研究已进入多维度协同创新阶段。传统TiO?体系的改性研究（如非金属掺杂、贵金属沉积）显著拓展了其可见光响应范围，而石墨相氮化碳（g-C?N?）、金属有机框架（MOFs）及共价有机框架（COFs）等新兴材料的崛起，则通过分子工程策略实现了能带结构精准调控与活性位点高度暴露。特别是二维材料（如黑磷、MXene）与等离子体纳米结构的复合，借助量子限域效应与局域表面等离子体共振（LSPR）的协同作用，大幅提升了光生载流子的分离效率与界面反应动力学。此外，Z型异质结、S型电荷转移机制的提出，为构建高效稳定的光催化体系提供了理论支撑。

然而，光催化技术的商业化仍面临量子效率低、太阳能利用率不足及长期稳定性差等瓶颈。如何通过缺陷工程、晶面调控及相界面设计突破效率极限，如何利用机器学习加速材料基因组筛选，如何实现光催化剂的规模化制备与回收再利用，已成为当前研究的核心命题。

本专题期刊汇聚了国内光催化领域的最新成果，我们期待通过跨学科的思想碰撞，揭示光催化过程的微观本质，探索材料创新与工程实践的融合路径，为构建“零碳”能源体系与绿色化学工业提供关键材料解决方案。

在全球资源危机与环境压力加剧的背景下，生物质基功能材料作为绿色可再生资源的高值化利用载体，正成为推动可持续发展与碳中和目标实现的关键力量。木质纤维素类生物质——这一自然界储量最丰富的天然聚合物，凭借其可降解、易改性及生物兼容性等优势，在能源存储、环境治理、生物医药及先进制造等领域展现出革命性应用潜力。本专题期刊聚焦生物质基功能材料的前沿进展，旨在为学术界与产业界搭建跨学科交流平台，探索材料创新与产业变革的新路径。

当前，生物质基功能材料的研究正经历从基础理论到应用技术的全面突破。在能源领域，纤维素基固体电解质通过氢键网络与锂离子多氧配位点的协同作用，实现了高离子电导率与机械强度的平衡，为固态锂电池的商业化提供了解决方案；木质素衍生碳材料凭借其独特的三维网状芳环结构与杂原子自掺杂特性，在超级电容器与光催化CO?还原中表现出卓越性能。在环境治理方面，生物炭基复合材料通过吸附-催化双重功能，实现了对重金属与有机污染物的高效去除，而秸秆复合墙板等生物质建材则通过固碳减排效应，推动建筑行业向循环经济转型。

生物质基功能材料的创新亦面临多重挑战。原料供应的分散性与预处理成本高企仍是制约产业化的瓶颈，而材料性能的定制化调控（如纤维素膜的机械强化、水凝胶的能量耗散机制优化）则需跨学科技术的深度融合。此外，绿色溶剂体系开发与生命周期环境影响评价等议题，亦成为研究领域的前沿焦点。

本专题期刊汇聚了国内科研团队在生物质基功能材料领域的最新成果，通过专题研讨，我们期望揭示生物质资源化学转化的深层机理，探索功能材料在极端环境下的适应性机制，并推动生物质基材料在高端制造与民生领域的规模化应用，为全球可持续发展贡献中国智慧。

胶凝材料作为建筑材料的核心组成部分，其性能与功能直接决定了建筑结构的耐久性、安全性及环境友好性。从传统的硅酸盐水泥到新型的绿色胶凝体系，胶凝材料的研究始终与人类对高效、可持续建筑解决方案的追求紧密相连。在全球碳中和目标与城市化进程加速的双重驱动下，胶凝材料领域正经历着深刻的变革与创新。

当前，胶凝材料的研究热点集中于三大方向：一是低碳化与资源化利用。通过工业废弃物（如粉煤灰、矿渣）的活化技术、低碳水泥配方设计以及地聚物胶凝材料的研发，行业正逐步减少对传统高能耗原料的依赖，降低生产过程中的碳排放。二是功能化与智能化。自修复胶凝材料、高延性水泥基复合材料以及适用于3D打印的流变可控胶凝体系，为复杂工程结构与极端环境应用提供了新可能。三是复合化与纳米化。纤维增强、纳米颗粒改性等技术显著提升了胶凝材料的力学性能、耐久性及抗渗性，推动了其在海洋工程、核设施防护等高端领域的应用。

本专题期刊旨在汇聚胶凝材料领域的最新研究成果，涵盖从基础理论到工程应用的全方位创新。通过深入探讨低碳胶凝体系的反应机理、功能化设计的分子调控策略以及复合材料的界面强化技术，我们期望为学术界与产业界搭建桥梁，推动胶凝材料向绿色、智能、高性能方向迈进，助力全球建筑行业的可持续发展。