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化学进展 2023, No.8 上一期 后一期 返回主页
图中描述了银纳米材料的种类和性质及其在环境中的应用,如污染物去除、杀菌、病毒灭活、传感器等方面。银纳米材料因催化活性高、生物相容性好、物化性能独特而备受关注,已被广泛应用于催化、药物、环境等领域。基于此,本文以环境问题为出发点,深入探讨不同种类银纳米材料的可控合成方法及其在环境中的潜在应用。该综述可为银纳米材料的实际应用提供理论依据和实践参考。
图中描述了银纳米材料的种类和性质及其在环境中的应用,如污染物去除、杀菌、病毒灭活、传感器等方面。银纳米材料因催化活性高、生物相容性好、物化性能独特而备受关注,已被广泛应用于催化、药物、环境等领域。基于此,本文以环境问题为出发点,深入探讨不同种类银纳米材料的可控合成方法及其在环境中的潜在应用。该综述可为银纳米材料的实际应用提供理论依据和实践参考。

本刊导览

综述
基于阿霉素纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗
包予晗, 郭子峰, 李金涛, 张明祖, 何金林, 倪沛红
2023, 35 (8): 1123-1135 | DOI: 10.7536/PC230114
出版日期: 2023-08-24
摘要

肿瘤是当前全球范围内的主要致死病因,而化疗仍是抗肿瘤治疗的重要手段之一。阿霉素(DOX)是一种临床上广泛使用的蒽环类广谱抗肿瘤药物,但是它的治疗效果受到其严重副作用的限制,包括累积性心脏毒性和剂量限制性骨髓抑制。研究人员长期致力于寻找降低DOX毒副作用的方法,而依托于纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗策略获得广泛关注。它们能够实现药物在病灶区域的靶向富集和定点释放,通过药物联用降低DOX对正常细胞组织的不良反应,并在一定程度上逆转肿瘤细胞的多药耐药性。本综述将聚焦于近年来基于DOX的纳米共递体系用于抗肿瘤联合治疗策略的构筑,重点介绍DOX联合其他化疗药物、基因药物、气体分子或天然药物进行抗肿瘤治疗的研究进展,并对其面临的挑战和发展趋势进行展望。

用于光调控的材料及微纳结构的研究和应用
张赛男, 吴翠霞, 贺军辉, 王明显, 覃双芝
2023, 35 (8): 1136-1153 | DOI: 10.7536/PC221223
出版日期: 2023-08-24
摘要

太阳能作为最清洁的能源之一,是大自然赋予人类的宝贵资源。太阳光谱和辐照强度对人类生产、生活有着直接的影响,如何更高效地利用太阳光是科学家一直以来的追求目标。本综述系统地介绍了可用于光调控的材料、合成方法及光学性质,包括静态光调控材料(紫外屏蔽剂、可见光调控材料及红外光调控材料)、刺激响应型智能光调控材料(光致发光材料、智能变色材料等),以及仿生微纳结构材料。进一步总结了通过不同类型的光调控材料(微纳结构)的使用,可以实现的光调控(包括光波长、光强度和光线传播方向等)效果。最后,全面总结了光调控材料和技术在节能建筑(包括智能窗)、农用薄膜、太阳能光伏发电等领域的应用现状及发展前景。

MOF-聚合物混合基质膜的制备、改性及其在渗透汽化中的应用
张浩, 伍艳辉
2023, 35 (8): 1154-1167 | DOI: 10.7536/PC230111
出版日期: 2023-08-24
摘要

渗透汽化是一种具有能耗低、操作简便等优点的膜分离技术,目前传统聚合物渗透汽化膜在分离性能和稳定性等方面还有欠缺。金属有机框架(MOF)是由金属离子与有机配体以自组装形式组建而成的晶态多孔材料,具有独特的性质,如对目标分子的选择性吸附和分子筛分效应,近年来许多研究表明将MOF作为填料引入聚合物基质中构筑混合基质膜(MMMs)对其渗透汽化性能有很好的促进作用。本文从MOF的不同系列出发,讨论了适用于渗透汽化混合基质膜的MOF种类,分析了MOF-聚合物混合基质膜的制备方法与改性策略,综述了该类混合基质膜在渗透汽化方面(有机溶剂脱水、从稀溶液中回收有机物、有机混合物的分离)的应用进展,总结了用于渗透汽化的MOF-聚合物混合基质膜研究面临的挑战,并对其未来发展提出展望。

手性等离子体核壳纳米结构的设计及应用
刘文亮, 王宇琦, 李晓晗, 张轩瑜, 王继乾
2023, 35 (8): 1168-1176 | DOI: 10.7536/PC221222
出版日期: 2023-08-24
摘要

手性描述了一个物体不能与其镜像重叠的几何性质,自19世纪以来一直是化学和生物学中的一个关键概念。随着纳米技术的发展,手性等离子体纳米材料凭借其特殊的手性光学性质和良好的生物相容性已经成为科学家们的研究重点和手性功能材料开发的热点。然而,较弱的手性响应信号限制了其应用和发展。将手性等离子体纳米材料和核壳结构结合得到的手性等离子体核壳纳米结构是一种放大手性响应信号的有效策略。核壳纳米结构整合了内外两种材料的性质,互相补充各自的不足,能够进一步改善材料的物理化学性质,提升材料在各个领域的性能。本文依据手性分子的空间分布对手性等离子体核壳纳米结构的设计策略进行了总结,并综述了其在超灵敏传感和手性催化领域的应用,分析了目前尚存在的问题和可能的解决方式,对其未来的发展作了进一步展望。

全固态钠离子电池及界面改性
杨冬荣, 张达, 任昆, 李付鹏, 东鹏, 张家庆, 杨斌, 梁风
2023, 35 (8): 1177-1190 | DOI: 10.7536/PC221220
出版日期: 2023-08-24
摘要

全固态钠离子电池具有原料成本低、安全性高以及能量密度高等特点,在移动电源、电动汽车和大规模储能系统领域表现出巨大的应用潜力。然而全固态钠离子电池的发展和规模化应用亟需解决固体电解质室温离子电导率低、界面电荷转移阻抗大、固体电解质与电极界面兼容性和接触差等问题。本文结合近年来全固态钠离子电池相关报道和本课题组研究成果,概述了β-Al2O3型固体电解质、NASICON型固体电解质、硫化物固体电解质、聚合物固体电解质、复合固体电解质的研究进展及发展趋势;综述了全固态钠离子电池界面特性、固体电解质表面修饰、电极/固体电解质界面改性最新研究成果;最后对全固态钠离子电池界面改性策略发展方向进行了展望。本综述有助于加深对全固态钠离子电池界面科学问题的认识,并对固态钠离子电池的发展应用形成理论指导。

1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯
申小雨, 杜中田, 郭百睿, 郭忠旭, 梁长海
2023, 35 (8): 1191-1198 | DOI: 10.7536/PC221209
出版日期: 2023-08-24
摘要

ε-己内酯是合成聚己内酯(PCL)等聚合物的关键单体,相关高分子材料具有良好的生物降解性和兼容性,在生物医药、环保材料等领域具有重要应用。ε-己内酯的绿色廉价制备是制约这类材料广泛使用的重要因素,其中1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯有待进一步发展。本文分析对比了环己酮Baeyer-Villiger氧化法和1,6-己二醇氧化内酯化法制备ε-己内酯的优缺点,按照反应体系中是否加入电子受体(氧化剂)分类介绍了国内外1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯相关的研究进展,并对相应反应体系、所用催化剂的优缺点进行了评述,最后对该转化过程的发展趋势进行了展望。

相转化纳滤膜的膜材料结构设计及调控策略
刘韬, 苗君萍, 王珑珑, 胡云霞
2023, 35 (8): 1199-1213 | DOI: 10.7536/PC221215
出版日期: 2023-08-24
摘要

非溶剂致相分离技术由于其制膜工艺简便且对膜结构调控手段多样化,在制备高通量、具有选择性筛分特性的纳滤膜上具有显著优势。然而如何进一步提升相转化纳滤膜的分离精度及渗透系数,仍受国内外学者广泛关注。本文首先系统阐述了相转化过程中,铸膜液热力学性质及成膜动力学对膜结构及性能的影响机理。其次总结了传统膜材料,如聚砜、聚醚砜等材料在纳滤膜制备中的研究进展。然后重点分析了两亲性嵌段共聚物材料的特点及在相转化纳滤膜制备中的突出优势。最后,本文展望未来制备高性能相转化纳滤膜的发展方向。

稀土基中子和伽马复合屏蔽材料
鲁义东, 霍志鹏, 钟国强, 张宏, 胡立群
2023, 35 (8): 1214-1228 | DOI: 10.7536/PC230109
出版日期: 2023-08-24
摘要

随着航空航天、核技术等领域的发展和核能的广泛利用,对核辐射屏蔽材料的性能也提出更高的要求。核反应中产生的中子、伽马射线的穿透能力较强,危害较大,所以对于中子、伽马辐射屏蔽材料的研究成为辐射防护研究的重点。稀土元素具有较高的中子吸收截面和高原子序数,逐渐被科研人员重视并应用于中子、伽马辐射屏蔽材料的研发中。本文简述了稀土材料在辐射屏蔽材料领域的应用,介绍了稀土元素与中子和伽马射线的作用原理;根据基体材料的类别将稀土基中子和伽马辐射屏蔽材料分为稀土金属基、稀土聚合物基、稀土玻璃基三类,分别介绍了三类稀土基复合屏蔽材料的研究进展,并分析了稀土材料用于中子、伽马辐射屏蔽存在的问题与展望。

银纳米材料的可控合成及其环境应用
潘自宇, 冀豪栋
2023, 35 (8): 1229-1257 | DOI: 10.7536/PC221218
出版日期: 2023-08-24
摘要

银纳米材料因催化活性高、生物相容性好、物化性能独特而备受关注,已被广泛应用于催化、药物、环境等领域。本文首先介绍了银纳米材料的种类、性质及合成策略,重点对可控合成方法进行了归纳总结,并讨论了机器学习在银纳米材料合成中的新成果。然后综述了近年来银纳米材料在环境中的应用,如污染物去除、杀菌和病毒灭活、传感器等。基于此,本文主要就银纳米材料的种类、可控合成及其环境应用进行综述和展望。

基于过氧乙酸的高级氧化技术及在水处理消毒中的应用
李怡宁, 隋铭皓
2023, 35 (8): 1258-1265 | DOI: 10.7536/PC221214
出版日期: 2023-08-24
摘要

近年来有研究发现基于过氧乙酸(PAA)的高级氧化技术(AOP)不仅可以降解水中新兴的微污染物,还比单独PAA有更好的消毒效果。本文总结了PAA的高级氧化技术活化机理,阐述了PAA的AOP在水消毒中的应用研究进展。基于目前的研究,发现UV/PAA在水消毒的前沿问题中,如藻类及藻毒素的去除、真菌及抗生素耐药菌灭活等方面都有良好的处理效果,有待更进一步的探索,其他方式活化PAA的AOP在水消毒领域的研究数量不多,拥有广阔的研究潜力,除此之外,对PAA的AOP中可能存在的消毒副产物进行识别也可能是未来的研究热点。

居家诊断心肌梗死:基于适体的cTnI传感技术
徐志远, 高国伟, 李延生, 廖擎纬, 胡敬芳, 张学记
2023, 35 (8): 1266-1274 | DOI: 10.7536/PC221213
出版日期: 2023-08-24
摘要

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合成和成本低等优点被用于cTnI检测平台的开发。本文根据信号转导方式,将cTnI检测法分为光学检测和电化学检测两大类,介绍了目前基于适体的cTnI传感技术研究进展,阐述了各类方法的检测原理、性能以及优缺点,对cTnI传感技术进行了总结并对其在居家检测中的发展进行了展望,希望为开发更灵敏、更便携的cTnI传感器提供借鉴和参考。