原子转移自由基聚合(ATRP)是目前为止最具工业化应用前景的“活性”/可控自由基聚合之一。近年来对其广泛的研究使这一技术逐渐向着“提高可操作性”与“尽可能地减少金属催化剂用量”方面发展；与此同时，诞生了不同催化体系的ATRP衍生技术，如反向原子转移自由基聚合(RATRP)、正向反向同时引发的原子转移自由基聚合(SR&NI ATRP)、引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR ATRP)、电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)和电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)等多种基于ATRP的新方法。本文概述了这几种ATRP体系的发展历程与基本原理，并对其国内外的最新研究进展进行了综述。

近年来金属有机骨架（MOF）以其独特的结构特点（高比表面积、织构性质可调以及暴露的金属离子可以100%利用）引起了催化学者的极大重视，本文评述了与传统催化材料（如分子筛）相比，金属有机骨架作为催化材料的优点与不足，针对多数MOF中处于节点的金属离子被配体配位饱和而不具备催化活性这一弊端，本文基于对这一问题的最新研究进展总结了在MOF上创立催化活性位的4种方法：即前合成法、后合成共价修饰法、浸渍法以及沉淀法，讨论了这4种方法各自的优缺点，并详细介绍了这些方法在催化反应中的探索和应用，指出了MOF在催化领域需要重视的问题和未来的研究方向，以期对MOF在催化领域的研究和开发提供参考。

CO₂诱导的开关型溶剂、溶质及表面活性剂是指在通入和排出CO₂后，其溶液性质能发生可逆变化的新型溶剂、溶质及表面活性剂，是典型的环境刺激响应型智能化合物。本文综述了CO₂诱导的开关型溶剂、溶质及表面活性剂的结构、性能及研究进展，并指出了这些开关型溶剂、溶质及表面活性剂的发展方向及应用前景等。

石墨烯(graphene)是近年被发现和合成的一种新型二维平面纳米碳质材料。由于其新奇的物理和化学性质，石墨烯已经成为了备受瞩目的科学新星，是纳米材料领域的一大研究热点。在石墨烯的研究中，基于石墨烯的无机纳米复合材料是石墨烯迈向实际应用的一个重要方向。本文在简要介绍石墨烯的结构、性质和制备方法的基础上，重点就近年来以石墨烯为基体的无机物（主要包括金属和半导体）纳米复合材料的合成和应用作一述评，并对石墨烯基无机纳米复合材料的研究和发展方向作了展望。

本文综述了各种形貌的纳米Co₃O₄的制备及其应用。制备纳米Co₃O₄的方法有很多，包括热分解、水热法、溶剂热法、化学喷雾热分解、化学气相沉积和溶胶-凝胶法。各种形貌的Co₃O₄被制备，如纳米球、纳米立方体、纳米管、纳米棒、纳米片、纳米纤维和介孔结构。Co₃O₄是一种重要的磁性P-型半导体，在锂离子电池、超级电容器、电致变色、磁性材料、气体传感器和催化剂等诸多领域有比较广泛的应用。

Knoevenagel反应的副产物是水，微波、超声波、研磨等物理技术辅助的有机合成方法高效、节能、环保，使物理技术辅助的Knoevenagel反应非常符合绿色化学的要求。目前，Knoevenagel反应被广泛应用于有机合成中，各种物理辅助合成技术的涌现对于提高其产率、简化其操作、扩大其应用范围具有日益重要的作用。同时，利用研磨新技术进行Knoevenagel反应的工业化探索也开始引人注目。本文按微波、超声波、研磨等物理辅助技术的不同，综述了近年来Knoevenagel反应研究的新进展，特别是涉及多组分反应、串联反应的Knoevenagel反应在多杂环化合物合成中的新应用。为了使Knoevenagel反应更加绿色化，可以预见在未来的Knoevenagel反应研究中，基于上述物理技术的利用Knoevenagel反应的合成方法学研究与Knoevenagel反应的工业化研究值得重视。

由于N-杂环卡宾配体（NHCs）的独特性能，N-杂环卡宾过渡金属配合物在均相催化等方面取得了重要应用，但是其合成方法却发展缓慢。本文综述了N-杂环卡宾过渡金属配合物合成方法的最新研究进展，介绍了富电子烯烃裂解反应、游离NHC直接配位反应、配体底物的脱质子原位反应、卡宾加合物热解反应、金属交换转移反应和C2-X（X为甲基、卤原子或氢原子）键氧化加成反应等合成N-杂环卡宾过渡金属配合物的主要方法，此外本课题组还首次发现了金属粉末法，该法可用于规模化合成铁、钴、镍、铜等第一过渡系金属NHC配合物。

多羟基黄酮苷及苷元类化合物具有多种生物活性与生理功能，但它们在体内的稳定性与生物利用度相对较弱，在药理学上也表现出非特异性作用。由于其在制药、食品与化妆品领域中的重要性， 本文根据其分子修饰的取代方式大致分为黄酮母核酚羟基的O-取代，苯环上C-取代与配糖羟基的酶促催化反应三类。以槲皮素（芦丁）及柚皮素（柚皮苷）等作为黄酮醇（苷）与二氢黄酮（苷）类化合物的典型代表，对酚羟基的保护方法进行了对比分析，并简述了这三类半合成反应的特点。重点探讨了Mannich 缩合应用于C-取代时，反应底物、单体以及体系酸碱度对反应的影响。研究指出，合理筛选黄酮母核羟基以及单体活性基团的保护方式是成功实现选择性半合成的重要途径。目前，对含有5,4′-多羟基黄酮醇与二氢黄酮类分子的O-取代以多取代产物为主，反应性能明显强于C-取代反应，区域选择性相对较弱。此外，这类活性分子与含长链烷基（C≥12）单体的反应一般属于单取代反应，其脂溶性取代产物在气/液界面上的物理化学行为具备重要的研究与应用价值。

超分子化学是当前研究热点领域之一，利用超分子体系来模拟宏观过程，进而将宏观机器纳米尺寸化更是备受瞩目。环糊精与富勒烯各自具有非常优良的性质，而基于环糊精和富勒烯偶联体系的新型“加工型”分子机器，与传统的“运动型”分子机器不同，不是强调分子间与分子内的位置变化，而是强调对特定客体分子“识别—捕捉—加工—释放”的过程。这种新型的分子机器将为包括生物酶模拟、生物过程研究、光能固定等领域的研究提供新思路。本文综述了环糊精和富勒烯偶联体系的研究进展：首先介绍了不同种类的环糊精和富勒烯偶联体系的合成，包括合成思路、步骤方法及表征；然后叙述了此体系的应用领域，包括分子识别、DNA裂解、电子传输等方面；最后结合现阶段的研究状况，对其发展前景进行了展望。

多糖基分子印迹功能材料因具原料来源广泛、生物相容性和生物降解性好等优点，近年来引起国内外广泛关注。本文综述了利用环糊精、壳聚糖、纤维素、海藻酸、琼脂、淀粉等天然多糖制备分子印迹功能材料的主要方法，包括直接交联法、接枝共聚交联法和溶胶-凝胶技术，评述了其在分离、生物传感、药物传输、蛋白质复性等方面的应用，并对其未来的发展进行了展望。

水滴模板法是近年来引人瞩目的一种制备有序微结构材料的方法，所制备的蜂窝状有序膜在微容器和微反应器、图案化模板、细胞培养支架、光学材料、超疏水表面、分离膜等领域具有十分重要的应用前景。本文对蜂窝状有序膜功能化研究的最新进展进行了系统总结，详细介绍和分析了原位多层次自组装、表面接枝、生物活性分子固定、交联、模板法成膜以及表面填充等蜂窝状有序膜的功能化方法。

量子点( Quantum dots，QDs )由于具有独特的光学、电化学和电致化学发光特性已受到广泛地重视，而利用量子点构建电化学生物传感器则是量子点最有前途的应用领域之一。量子点具有的高比表面积、高表面活性及小尺寸等特性使它对外界的光、电、温度等十分地敏感，外界环境的微小改变就会迅速引起其表面或界面粒子价态和电子转移行为的显著变化，基于生物大分子引起的QDs表面电化学行为变化而构建的电化学生物传感器，其特点是响应灵敏高、速度快且选择性优良。本文对量子点的光学、电化学和电致化学发光特性作了简单介绍，并重点回顾了其在电致化学发光、免疫分析、DNA杂交、蛋白质检测、农药检测和糖类检测电化学生物传感研究中的应用。同时,对量子点在电化学生物传感研究中的应用前景及研究方向进行了评述和展望。

太赫兹(THz)技术及其应用研究近些年发展迅速，许多研究表明该技术在国防安全、信息通信、材料、环境、化学和生物医学等领域有巨大的应用前景。本文就近年来利用太赫兹光谱和太赫兹成像技术在药物化学领域中的应用研究进行综述。介绍了太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）在药物活性成分（Active Pharmaceutical Ingredients, APIs）的检测、异构体的区分、药物的多晶型和假多晶型的鉴别以及混合物的定性与定量分析等方面取得的研究成果和进展；阐述了太赫兹成像技术在分析药物的物理化学性质和包衣膜厚度、密度、结构特性，以及监测产品的一致性和完整性方面的应用优势。此外，还介绍了太赫兹技术在药物动力学研究及药物生产过程分析中的创新性应用研究。

蛋白质组学已经成为生命科学研究中最为活跃的领域之一。研究蛋白质的生物功能，不但需要高通量的鉴定蛋白质，还需要定量分析动态变化的蛋白质，即定量蛋白质组学研究。蛋白质的定量研究有助于发现新的生物功能，并可以用于疾病的预警和药物靶点的发现。现有的定量蛋白质组学研究主要利用同位素标记结合生物质谱（电喷雾电离质谱ESI-MS，基质辅助激光解吸电离质谱MALDI-MS）技术而实现。近年来电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）作为ESI-MS和MALDI-MS的补充，越来越多地应用于蛋白质的定量分析，特别是蛋白质的绝对定量分析。ICP-MS是检测生物分子中痕量元素的理想工具，具有灵敏度高、动态范围广，不易受基体的影响等优点。本文将讨论基于ICP-MS的分析方法，及其在蛋白质定量分析和免疫分析中的部分成功应用。

药物小分子与生物体内靶分子之间的相互作用，是药物发挥其药理活性的重要途径之一。因此，高通量地筛选出能够与生物靶分子相互作用且具有生物活性的药物小分子，对于新药开发研究具有重要的理论意义和实际应用价值。超滤质谱技术是超滤装置与质谱技术结合后形成的一种新的分析方法，它能够在液相条件下快速地识别并鉴定出与生物靶分子结合的药物小分子配体。与其它分析方法相比，超滤质谱技术具有快速、灵敏、高通量的特点，因而被广泛应用于研究药物小分子和生物靶分子相互作用。本文综述了超滤质谱技术的原理、特点和实验操作中的一些关键问题。重点介绍了超滤质谱技术在药物小分子与生物靶分子相互作用研究中的应用进展，并对其未来的发展方向进行了展望。

细胞是生命活动的基本单位，单细胞分析能够阐明细胞的结构与功能，揭示细胞之间的差异性，在细胞分化、生理病理研究及疾病早期诊断中具有重要作用。毛细管电泳作为一种高效的分离手段，所需样品体积小，能与高灵敏度检测器联用，特别适于单细胞分析。本文从单细胞进样技术、单细胞裂解技术、检测方法及应用等方面，对2007年以来毛细管电泳用于单细胞分析的最新进展做了相应叙述，并对未来的发展方向进行了展望。表明毛细管电泳不仅适于单细胞分析，而且仍有巨大的发展潜力和广阔的应用空间。

本文综述了凝胶介质中仿生矿化过程的研究进展。仿生矿化是当前化学、生物学和材料科学的研究前沿和热点。近年来，越来越多的生物学证据表明：生物体中的蛋白质和多糖等生物大分子，往往通过超分子组装形成凝胶状基质网络，进而对生物矿化过程施加影响。因此，凝胶介质中的仿生矿化研究对深入了解生物矿化机理，以及从理论上指导先进功能材料的设计和合成具有重要意义。迄今为止，研究人员已经对天然和合成高分子凝胶、超分子水凝胶和无机凝胶等多种凝胶介质中的仿生矿化过程进行了研究。结果表明：凝胶介质主要通过其三维网络结构限制反应离子在其内部的扩散速率，并掺杂到无机矿物的晶体结构中，从而影响生成晶体的形貌和构造。而且在有机基质(如水溶性有机高分子和自组装单层等)的协同作用下，凝胶介质中的仿生矿化过程也呈现出与水溶液中不同的特点。此外，本文还介绍了当前对凝胶介质中矿物形貌的调控和矿化机理的几种不同观点，并对该领域未来的研究和应用进行了展望。

采用纳米技术对传统的组织工程材料进行改造产生的纳米组织工程材料具有独特的生物学性能，引起了人们的足够重视，其在组织工程领域中的应用研究成为人们关注的热点。纳米相陶瓷、碳纳米管、碳纳米线和纳米金属材料在骨和软骨组织工程，钛纳米材料、聚乳酸-丙交酯纳米材料和纳米纤维材料在动脉组织工程，多肽纳米骨架、纳米纤维支架和碳纳米管/纤维在神经组织工程以及纳米结构的多聚物在膀胱组织工程中的应用已有大量报道，研究结果表明纳米材料在组织工程领域有着潜在的应用前景。本文对纳米材料在骨和软骨组织工程、动脉组织工程、神经组织工程以及膀胱组织工程中的应用研究现状及发展前景进行了综述。

氢的存储是氢能利用的关键，利用多孔材料的胶囊化作用存储氢气具有独特优点。本文简要阐述了胶囊化形成的原因，重点介绍了胶囊化储氢所用的几种多孔材料及其特点，包括沸石分子筛、金属配位化合物、玻璃微球和球碳及其衍生物。总结了近年来国内外学者利用多孔材料胶囊化作用储氢的研究进展，并从操作条件、对材料的要求、需要克服的能垒等方面分析了胶囊化储氢与物理吸附储氢的差异，进而对今后胶囊化储氢的应用与发展做出了展望。

本文介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理，对其重要研究方向——柔性染料敏化太阳能电池的关键组成部分：光阳极、对电极和电解质等的国内外研究进展进行了评述，分析当前研究过程中存在的问题，并提出提高柔性染料敏化太阳能电池光电转换效率和长期稳定性的对策，对其未来的发展进行了展望.