本文概述了半导体光催化剂的催化原理、影响光催化效率的因素及近几年几类新型非TiO₂半导体光催化剂的研究进展。重点选取一些有代表性的新型光催化剂，如Ag₃PO₄及其复合物、硫化物、非TiO₂金属氧化物、铋族化合物及钴族化合物等，分析它们的结构组成对光催化性能的影响。最后，对目前光催化剂研究中存在的主要问题进行总结并对未来光催化剂的发展进行展望。

硝基苯酚是工业和农业废水中常见的有机污染物之一。近年来，由于纳米金催化材料的优异催化性能，纳米金催化材料日益成为催化还原对硝基苯酚的一种高效、快速和环境友好的催化材料；合成高度分散、尺寸均一、稳定、易分离及可重复使用的纳米金催化材料是该领域的研究重点。本文以纳米金催化材料的整体结构为主线，归纳了纳米金催化材料的最新研究进展；重点讨论了纳米金催化材料的制备手段及其催化活性、稳定性、可回收性和可重复使用性；并对纳米金催化材料的发展方向和今后需解决的关键问题进行了展望。

Cu-ZSM-5分子筛因具有高的催化脱除NO活性和对环境友好等优点而引起广泛关注。本文从NO分解反应、以NH₃为还原剂选择性催化还原NO（NH₃-SCR-NO）和以碳氢化合物为还原剂选择性催化还原NO（CH-SCR-NO）三个方面综述了Cu-ZSM-5分子筛催化脱除NO反应机理和催化剂改进方面的研究进展，并对该领域存在的问题和发展前景做了总结和展望。Cu-ZSM-5分子筛催化分解NO被认为是最具有吸引力的脱硝方法，其通过Cu⁺的氧化还原过程和N₂O的生成来实现；Cu-ZSM-5分子筛上NH₃-SCR-NO 反应具有较高的NO脱除效率，NO首先被氧化为NO₂，NO₂再与NH₃结合为NH₄NO₃，NH₄NO₃再进一步与NO反应生成N₂；CH-SCR-NO反应是利用贫燃发动机尾气中未完全燃烧的碳氢化合物为还原剂，一般认为碳氢化合物与氮氧化物生成硝基烷或亚硝基烷，再经异氰酸酯或氰化物生成终产物N₂。Cu-ZSM-5分子筛存在水热稳定性差和易发生二氧化硫中毒等缺点，通过引入第二金属组分和制备整体式催化剂方法可显著改善Cu-ZSM-5分子筛的催化性能。系统了解NO脱除反应机理和活性位的作用机制可为催化剂的改进奠定理论基础，同时也有助于设计合成新型高效、环境友好的脱硝催化剂体系。

作为下一代高比能锂离子电池正极材料的有力竞争者，富锂过渡金属氧化物xLi₂MnO₃ ·（1-x）LiMO₂（M=Ni，Co或Mn）相对于传统的锂离子电池正极材料而言，具有比容量高的显著优势（可超过300 mAh/g），因此近年来得到了广泛关注。本文对富锂过渡金属氧化物xLi₂MnO₃ ·（1-x）LiMO₂（M=Ni，Co或Mn）近几年的研究进展进行了总结，对该类材料的晶体结构特征以及首次充放电机理、不同合成方法的发展以及电化学性能的改善进行了评述，并对这类材料今后的发展方向提出了思考。

石墨烯因其独特的物理化学性质以及潜在的巨大应用价值引起了越来越多的研究兴趣，但其特殊的零带隙结构却限制了它在光电领域的应用。半导体量子点因其特有的量子尺寸效应而表现出迷人的光学性能，已成功应用于生物标记及电化学等领域，但电子-空穴对易复合湮灭，导致电子迁移率较低，限制了其在光电转换方面的应用。石墨烯独特的结构和电子特性使其成为优秀的导电支架，可从量子点中捕获并输运电子，实现了电子空穴对的有效分离。石墨烯-量子点复合材料不仅具有石墨烯的高电子传输性能，而且具备量子点特殊结构产生的量子尺寸效应和边缘效应，二者复合后在纳米器件和光电器件等领域极具应用潜力。本文详细总结了近年来石墨烯-量子点复合材料的制备方法，包括相转移法、静电复合、水热和溶剂热法以及电化学法和微波辅助法等，并简要介绍了相关应用领域的研究进展，以期为石墨烯基纳米复合材料的发展研究提供相关的参考与依据。

金属有机骨架（metal-organic frameworks，MOFs）材料不仅具有非常高的孔隙率和表面积，而且其骨架结构可调控性强，容易实现功能化。功能性MOFs材料是近年发展起来的均相催化剂多相化的有效方法之一。均相催化剂金属卟啉具有很好的催化活性，卟啉构建功能性MOFs材料主要通过两种方式：一种是卟啉作为有机构筑模块制备MOFs材料，另一种是将金属卟啉封装到MOFs内部。卟啉MOFs材料因集合了MOFs的微观结构可调控性和仿酶催化剂金属卟啉的特殊催化活性而引起广泛关注。本文介绍了卟啉MOFs材料的设计合成策略及近年来卟啉MOFs材料在催化领域中的应用，并对其催化应用趋势作了展望，以期对卟啉MOFs材料的设计合成及其催化性能有比较全面的认识。

LiBX₂（B=Ga，In；X=S，Se，Te）晶体具有宽的透光波段、足够大的双折射率、高的激光损伤阈值和小的双光子吸收系数等特性，是目前最具发展前景的中红外波段频率转换材料之一。本文从晶体结构入手，重点介绍了LiBX₂晶体的光学性能、缺陷结构及晶体应用的最新研究成果。LiBX₂晶体在二次谐波（SHG）相位匹配、差频产生（DFG）、光学参量放大（OPA）和光学参量振荡（OPO）等方面具有重要的应用前景。通过对晶体的透过光谱、吸收光谱、光致发光光谱和电子辐照的研究可以确定缺陷类型、缺陷浓度及最佳退火温度，分析晶体颜色与晶体组成和缺陷的关系。最后，提出LiBX₂晶体今后应重点开展的研究方向，即获得更高光学质量的大尺寸晶体、降低晶体残余吸收和设计性能优良的抗反射膜（AR）。

蛋白质是一类功能丰富、结构独特的生物大分子，具有高度的自组装特性。氨基酸通过酰胺键形成序列确定的肽链，是蛋白质的基本构成单元。肽链通过弱相互作用控制肽链折叠以及蛋白质高级结构的形成。同时，蛋白质是一种来源丰富、生物可降解以及生物相容性可再生资源，利用蛋白质的自组装特性构建具有生物功能的可控自组装体系是纳米科学、材料科学以及生物医学等学科潜在的研究课题之一。本文从分子科学的角度解析了蛋白质三维结构的自组装特性，进一步探讨蛋白质热变性后自组装、金属诱导的蛋白质自组装、蛋白质与高分子的自组装以及蛋白质杂化体的自组装。旨在进一步认识和理解蛋白质的自组装特性，并为设计和构建结构可控及功能独特的自组装体系提供思路。

有机硅作为最常用的织物后整理剂之一，能赋予织物柔滑弹挺等多种功能。近年来，由于高致病菌的滋生蔓延，织物的抗菌整理受到广泛关注，抗菌整理剂也被认为是最有前途的整理剂之一。本文介绍了有机硅季铵盐、有机硅卤胺以及纳米金属杂化有机硅等抗菌整理剂的制备方法、抗菌效果和应用范围。从三个方面简单讨论了抗菌整理剂的作用机制，即作用于微生物细胞壁、细胞膜，以及破坏或抑制微生物核酸和蛋白质的生物合成。最后，在分析抗菌整理剂现状的基础上，提出了理想抗菌整理剂应具备的特征，并对抗菌整理剂的开发和应用前景进行展望。

芳（杂）环甾体化合物是一类具有显著生理活性的化合物，它们往往具有很好的抗菌、抗炎和抗肿瘤活性。本文根据此类化合物的结构类型进行分类，讨论近年来芳（杂）环甾体化合物的合成及生物活性研究进展，并对其发展趋势和应用前景进行了展望。

醇-胺（氨）直接脱氢及氧化脱氢偶联生成酰胺具有原子经济性高和对环境友好等优点，因而受到广泛关注。研究发现，一些过渡金属钌及铑配合物、负载金及银纳米粒子、氧化锰分子筛（OMS-2）以及基于铜、铁化合物的催化体系在醇-胺（氨）直接脱氢或氧化脱氢偶联生成酰胺反应中显示出优良的催化性能。本文首先介绍了PNN-钌、NHC-钌配合物、铑配合物以及负载银原子簇催化的醇-胺（氨）直接脱氢偶联生成酰胺反应的研究进展，然后对负载纳米金粒子、氧化锰分子筛（OMS-2）以及基于铜、铁化合物的催化体系催化的不同氧化剂，包括分子氧、叔丁基过氧化氢以及分子碘氧化的氧化酰胺化反应进行了总结。对各催化剂或催化体系的适用范围和优缺点进行了分析，阐述了主要催化剂或催化体系的催化机理。此外，还对无过渡金属参与的醇-胺氧化酰胺化反应体系进行概述。最后，在总结现有成果的基础上指出了该领域的发展方向。

有机硅材料是一种功能独特，性能优异的化工新材料，广泛应用于工业、农业、医药等各大领域。其种类繁多，如硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷等，它们的主要成分均为有机硅化合物，且均非自然界中存在的天然物质，需人工合成。目前，烯烃硅氢化反应是制备有机硅化合物的重要方法之一。该方法简单而直接，且具有原子经济性，备受人们的亲睐。这类反应需要在催化剂的作用下才能发生，因而过渡金属催化剂的设计和机理的研究一直为实验和理论工作者所关注。本文综述了近年来过渡金属配合物催化剂及其催化烯烃硅氢化反应的机理。重点介绍了Pt、Rh、Ru、Zr等过渡金属配合物的不同催化作用机制，希望为以后的研究提供思路和启发。

嵌段共聚物由于各嵌段性质不同，在选择性溶剂中能够自发地组装形成众多形态结构各异的纳米结构，如纳米级的球状、棒状、环状、片层状、囊泡及复合胶束等。这些胶束结构在药物传输、催化、电子信息等众多领域都有潜在的应用价值。通过计算机模拟可以在线监控嵌段共聚物的组装过程、揭示其组装机理，明确各种因素对组装结构的影响规律，为实验研究提供思路和理论支持，因此越来越受到人们的广泛关注。本文主要综述了通过计算机模拟对嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装研究的一些最新进展，详细讨论了影响嵌段共聚物自组装过程和胶束形貌的各种因素，并对这个领域未来的发展进行了展望。

两性离子聚合物具有阴阳离子基团，能够高度水化，具有优异的生物相容性。甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱（SBMA）聚合物因其独特的两性离子链结构，具有抗蛋白质污染、抗细菌黏附及抗凝血等抗生物污染性能，这种特性使其在生物医学等相关领域得到越来越多的应用。本文介绍了其抗生物污染的水化理论，对甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱类聚合物的结构、性质、合成方法及表面构建方法等作了概述和分析，对其在人造器官材料、组织工程、生物分离、生物监测、温度敏感材料等方面的应用作了重点介绍，并分析了目前应用存在的问题和潜在的应用前景。

安全有效的基因载体对于基因治疗有着重要的潜在价值。相对于病毒性基因载体，化学合成的载体具有低免疫原性，易于大规模生产和生产成本较低的特性，因而受到越来越多的关注，但是非病毒基因载体在转染效率和选择性方面有一定的限制性，当前的主要研究工作集中在这两方面。基于环糊精构建的基因载体，可以有效地提供基因载体的立体构象和功能性的选择性。作为FDA批准的生物材料，环糊精具有无毒和生物降解性，其不但可以保护基因，避免在体内降解，同时有助于通过细胞膜，进入细胞内达到基因转染的作用。环糊精具有大量可修饰的羟基基团，因此对环糊精修饰不但可以通过主客体作用构建超分子体系，并且可以作为多官能团核形成星状高分子，被广泛应用于制备低毒、可降解、靶向性和高效率的转基因载体。目前，环糊精修饰的非病毒正离子载体转移siRNA，已经成功进行了色素瘤的临床试验，取得了很好的治疗效果，表明了环糊精非病毒载体的巨大应用前景。本文对基于环糊精基因载体的最新研究进展进行了综述，详细介绍了基于环糊精的超分子自组装构建的聚轮烷型、侧链分子识别型的基因载体，以及基于环糊精多羟基构型而构建的星型聚合物基因载体和树枝状基因载体，并对环糊精基因载体的优越性和未来应用做了相应的介绍。

多糖多肽类天然水凝胶由于原料来源丰富、可生物降解以及良好的生物相容性，在生物医药领域具有巨大的应用潜力，然而其应用常常受到脆性高、力学强度差等缺陷的限制。本文综述了多糖多肽水凝胶的增强研究进展，重点探讨了共混增强、特殊拓扑结构增强、结晶增强和模仿合成材料凝胶增强等4种主要方法及其增强原理，并介绍了当前多糖多肽类水凝胶增强研究中取得的主要成果、面临的问题及其解决设想。

多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）是一类具有纳米分子尺寸和有机-无机杂化结构的化合物。这种以无机Si—O—Si键组成的框架为核，外围被有机取代基所包围的特殊结构，具有独特的物理性质和化学反应性。采用物理或共聚的方法使其与其他聚合物复合，得到具有特殊功能的有机/无机纳米复合高分子材料，可用于诸多领域，近年来备受关注。本文在介绍POSS分子结构特点的基础上，详细阐述POSS聚合物的合成方法、特点和功能性，着重讨论了POSS在超疏水表面与抗结冰涂层、两亲聚合物、形状记忆材料中的应用及研究现状，并展望了功能性POSS聚合物的发展前景。

纳晶纤维素（NCC）是一种由价廉的可再生原料制备得到的棒状纳米材料。NCC表面存在的羟基使其可直接进行化学修饰，也可作为生物模板组装负载无机纳米粒子，这赋予了NCC更多的功能。本文对NCC表面组装负载无机纳米粒子的研究进行了重点归纳。NCC具有独特的尺寸结构，优异的强度性质和物理化学性质，毒性较低，没有明显的环境问题，在众多领域有重要的应用价值。本文全面阐述了NCC在复合增强、绿色催化、光电材料、酶固定化、抗菌和医用材料、生物传感器、荧光探针和药物释放等方面的应用，并对其稳定性、相容性和毒性等实际应用性能进行了相应的探讨。

对映体的分离、分析及检测是目前医药与生化领域研究的热点之一。使用手性固定相并通过高效液相色谱直接拆分手性消旋体是现行单一对映体获取最直接且有效的手段之一，其中长链多糖类化合物如纤维素衍生物具有较强的手性识别能力，以此作为手性识别体的手性色谱固定相占有广阔的市场。本文对现有纤维素类手性色谱固定相的制备方法加以分类，评述了近年来该类别涂敷型、键合型及杂化型手性固定相的制备新方法，总结了采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术、X射线衍射、固体核磁、密度泛函理论模拟等手段研究其手性识别机理的研究进展，综述了其在制备型超临界流体色谱和模拟移动床色谱中的应用情况。今后，对纤维素手性固定相的研究将主要集中在改善手性识别性能、提高样品处理能力以及降低溶剂消耗等方面，因此新型手性识别体的开发和负载方式的优化革新将是新一代手性固定相的研究关键，同时，应用领域的拓宽也将是其重要的发展方向之一。

核壳结构（core-shell）金属-有机骨架（metal-organic frameworks，MOFs）是多功能MOFs复合材料中最为典型的一类构型，是由MOFs材料和另一种材料（如MOFs、碳材料、无机化合物、有机聚合物等）组装形成的核壳结构，其中MOFs既可作核，亦可作壳。因结合了核层和壳层两种材料，核壳结构MOFs展现出了优于核层或者壳层的独特性能，例如结构稳定、选择性分离、气体吸附等，为MOFs材料实现工业化应用带来了新的潜力。本文综述了近年来核壳结构MOFs材料的研究进展，介绍了各类构型核壳结构MOFs材料（例如MOF@MOF、MOF@carbon、metal oxide@MOF、polymer@MOF等）的合成方法及应用研究，并对其今后的发展进行了展望。

金属纳米颗粒由于具有特殊的理化性质，被广泛应用于化学、光学和生物学等领域，使其在应用的过程中不可避免地释放到水体中。近年来，金属纳米颗粒对生态系统和人类健康造成了潜在危害，引起了日益广泛的关注。本文对目前水环境中存在的纳米颗粒的种类、来源、理化性质及金属纳米颗粒对细菌光致毒性的影响因素（光源波长、粒径大小、天然有机质和介质组分）进行了详细介绍，并通过有毒金属离子释放、活性氧自由基（羟基自由基、超氧阴离子自由基和单线态氧）产生以及粒径变化等光化学现象，阐述了金属纳米颗粒物对细菌的光致毒性机理。最后总结了目前金属纳米颗粒在环境行为和光致毒性研究中面临的主要问题，并在此基础上提出将来金属纳米颗粒光致毒性的研究方向（如金属纳米颗粒的定量结构-活性关系，其他污染物与金属纳米颗粒的复合光致毒性效应等）。

目前，高分子-无机复合纳米微球因兼有高分子微球和无机纳米材料两者的性能优势而备受关注。其中，由可塑生物相容性的高分子与拥有特殊光、磁及电学性质的无机物组成的纳米微球，在疾病诊疗中应用前景广阔。功能高分子同多种无机粒子、活性分子可以复合形成多功能纳米微球，用于实现多模态成像诊断和可视化跟踪治疗。本文基于复合纳米微球的各种合成方法介绍，阐述了它们在靶向药物传输、生物成像、细胞分离、生物传感及热疗等诊疗领域的应用。同时，对纳米医疗领域前景和挑战进行了评述，为构建新型诊疗复合纳米微球提供有用信息。

二次有机气溶胶是大气颗粒物中的主要成分，对大气环境、气候以及人类健康等有重要影响。近年来的研究表明，水相形成二次有机气溶胶与传统气相形成二次有机气溶胶对二次有机气溶胶的贡献相当，且能够解释用传统气相形成方法无法解释的野外观测与模型模拟以及野外观测与室内烟雾箱模拟二次有机气溶胶在颗粒大小、分布、浓度以及老化程度等方面的差异，因而成为研究的热点。本综述重点介绍了目前大气中二次有机气溶胶水相形成的实验室研究，包括黑暗条件下的非自由基反应（水合、缩醛/半缩醛、醇醛缩合和催化反应）和光照条件下的自由基反应。同时，对二次有机气溶胶水相形成研究的发展方向进行了展望。

单克隆抗体（单抗）药物是发展最为迅速的一个领域，在过去25年间大约有近30个单抗药物面世，主要用于抗癌和炎症；最近一种新的抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）技术取得了极大的成功。ADC是通过一个特殊的化学单元将单抗和小分子药物连接起来，充分利用抗体原有的亲合性和选择性，以及小分子药物的强药效，来降低小分子药物的毒性或延长小分子化合物的半衰期。随着一些链接技术的成熟和ADC药物上市，未来ADC将成为治疗疾病的重要手段。为了成功研制出一个新的ADC，需要对单抗、小分子药物和链接进行不断优化。一些新技术的问世也将极大促进ADC的发展。

共无定形药物是活性药物成分与其他小分子固体物质（药物或辅料）结合形成的具有单一玻璃化转变温度的单相无定形二元体系。它作为一种新的药物固体形态，可能改善药物的溶解度、溶出速率、稳定性及生物利用度等理化性质，已成为药物研发的一种新途径。本文主要对共无定形药物的定义、形成机理、制备方法、分析鉴别方法、物理化学稳定性以及溶解度和溶出速率进行综述，并对共无定形与固体分散体和共晶的比较进行了概述。