高密度航空燃料是一类为提高航空航天飞行器的飞行性能而人工合成的液体碳氢化合物。与常规燃料相比，它具有高密度和高体积燃烧热值等优点，能有效提高飞行器的航程、航速、载荷等飞行性能。随着全球化石资源的日益减少和生态环境的持续恶化，以生物质为原料合成高密度航空燃料成为研究热点。本文综述了近年来由生物质平台分子及其衍生物合成多环碳氢高密度航空燃料的研究进展，主要介绍了高密度燃料合成中常见的构筑多环结构的C-C键偶联方法，包括羟醛缩合反应、烷基化反应、羟醛缩合-氢化脱氧-分子内烷基化反应、Diels-Alder反应、光照2+2环加成反应、重排反应；讨论了催化剂对C-C键偶联反应的影响因素；总结了大量的多环碳氢高密度航空燃料的性能，讨论了分子结构和组成对燃料性能的影响，取代基的适当引入、多组分燃料的形成是提高燃料综合性能的主要方法，以平台分子合成石油基型高密度燃料也是提高生物质高密度航空燃料综合性能的一种策略；最后，展望了生物质多环碳氢高密度航空燃料合成的新趋势。

共价有机框架材料(Covalent organic frameworks，COFs)是一种具有周期性二维或三维网状结构的多孔有机材料，其结构由两种或更多有机分子通过共价键连接而成。COFs具有骨架密度低、比表面积大、孔隙率高、结构可设计性和功能可修饰性等特点，在储能领域展现出巨大的潜力。由于其丰富的氧化还原活性位点和开放的框架结构，COFs作为金属离子电池正极材料有着独特的优势。然而COFs导电性差、能量密度低、可用的活性位点较少和离子传输通道的阻塞等缺陷限制了其在储能领域的应用。本文系统综述了COFs作为金属离子电池正极材料的最新研究现状，包括对COFs的种类、合成方法以及设计策略进行总结，从不同活性基团的角度对其电化学储能机理进行概述，并介绍了COFs在不同金属离子电池方面的应用。最后总结和展望了COFs在储能领域应用的前景和挑战。

蛋白质作为一类重要的生物大分子，由于其特殊的三维空间结构及高效的催化活性，在生物催化、药物递送以及分子成像等化工及医学领域有着广泛的应用。然而，由于其具有稳定性较低、免疫原性较强、有机溶剂中溶解性差等缺陷，应用受到限制。聚合物修饰是解决上述问题的重要方法之一，能够从多方面改善蛋白质的功能，扩展蛋白质的应用。从此角度出发，本综述聚焦于最新的研究，总结了利用聚合物修饰改善蛋白质稳定性和活性、免疫原性、溶解性、自组装的合成方法、原理、应用、现存问题及解决方法。在此基础上，分析了该策略在商业及临床转化过程中面临的挑战及发展趋势。

点击化学因反应简单、选择性高、产物单一、且无有害副产物的优点被广泛使用。作为诺贝尔化学奖项，点击化学最初被设计用于水相或绿色有机溶剂。然而在实际应用中，受限于反应物溶解性，点击化学常在极性高的有毒溶剂中进行。溶剂的使用不仅违背了绿色化学的初衷，还增加了生产成本。为了解决这些问题，球磨引起的机械化学被用来实现点击化学反应。机械化学作为一种新型的反应方式，无需溶剂。球磨-点击化学反应具有额外的优点，例如缩短反应时间、降低反应温度、减少催化剂的使用等。本文通过综述整理，报道了球磨条件下点击化学反应的研究进展，包括CuAAc、Diels-Alder、胺-异硫氰酸酯反应、胺-硫醇反应和氧氮自由基偶联反应。为了给读者提供实际操作的指导，本文也包含了球磨机选择指南，液体/固体辅助研磨物质的加入，以及影响反应转化率因素的探究，包括催化剂的选择、添加剂的加入、研磨球大小的选择、化学计量学的探讨、和球磨时间的影响。

有机电致发光二极管具有自发光、效率高、结构轻薄，能实现透明、柔性等多样化设计等优点，在显示和照明等领域具有广阔的应用前景。三蝶烯是由三个苯环通过饱和碳连接而成的稳定、三维、刚性结构，且三个苯环间的共轭非常小，三个苯环上取代基不同还能实现非常稳定的手性，能为高性能发光材料的设计提供理想的刚性三维骨架，以提升发光材料的稳定性、调控发光材料分子间相互作用力（降低浓度淬灭同时提高成膜性）和稳定的手性环境。本文综述了将三蝶烯基团融入到电致发光电子传输层及发光层材料分子中的研究进展，并对三蝶烯基电致发光材料的未来进行了展望。通过分析和总结三蝶烯基团对材料性能的影响，明确其优势，以期抛砖引玉，使更多科研工作者将三蝶烯的优势在未来的新材料领域继续发扬光大。

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中，Fe-N-C催化剂是最有希望替代Pt的非贵金属氧还原（ORR）催化剂。然而目前高活性Fe-N-C催化剂的实际应用仍然受限于其稳定性不足。本文系统总结了Fe-N-C催化剂常见的合成方法（空间限制法和模板法等），概括了用于评估催化剂稳定性的半电池与单电池测试方法，分析了两种测试结果存在差异的原因，阐述了Fe-N-C催化剂的4种失活机理，从构筑稳定的碳载体、构筑稳定的活性位点和避免发生Fenton反应三个角度总结了提升稳定性的方法。最后展望了Fe-N-C催化剂未来的发展方向。

金属有机框架化合物（MOF），又称多孔性配位聚合物，是有机配体与金属离子自组装而成的一类新型有机-无机杂化多孔材料，是纳米材料的重要组成部分。与其他多孔材料相比，MOFs具有较大的比表面积、高的孔隙率以及结构和性质可调等特性，使其在非均相催化领域具有良好的应用前景。本文首先对MOFs催化的背景进行简述，然后对近年来报道的MOFs用于有机分子催化转化反应的进展进行了综述及展望，以期为MOFs催化有机反应的设计和开发提供参考。

过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的绿色氧化剂，然而其主流生产方法蒽醌法具有耗能高、安全隐患大等缺点。以水和氧气为原料，通过人工光合作用合成H₂O₂具有安全、环保和节能等特点，已成为当前研究热点。共价有机框架（COFs）因其结构可调性、高比表面积、良好光催化性能等优点被广泛应用于光催化生产H₂O₂中。本文归纳了近年来COFs光催化产H₂O₂领域研究进展，分别论述了通过氧还原、水氧化以及双通道过程产生H₂O₂的反应机理。综述了通过结构设计、官能团修饰等调控COFs光学带隙、提升电荷分离能力和载流子迁移率，从而提高光催化产H₂O₂性能的方法，有助于设计出高效、稳定、可持续生产的COFs应用于光催化产H₂O₂。

在当前经济快速发展的背景下，高附加值化学品的高效绿色合成备受关注，而羟基化合物的催化转化产物醚与酯是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。然而，苛刻的反应条件限制了其在催化有机合成领域的发展。基于此，本文概述了酚烷基化制备醚与醇氧化酯化制备酯的研究进展，重点总结了对催化体系改性的策略以及催化机理。主要对非均相催化体系及其机理进行讨论与概述，发现酸碱位协同催化以及金属与载体间的协同催化有利于实现醚与酯的低温、绿色合成。此外，光催化被认为是一种富有潜力的绿色合成方法，本文还介绍了光催化在醇氧化酯化反应中的应用。最后，对羟基化合物催化转化的研究工作进行了总结，并对其在催化技术中面临的挑战及未来的发展进行了展望，我们认为新型催化剂的合成与改性及其催化机理的探索仍是前景广阔的研究领域。

与三维沸石相比，二维层状沸石具有更大的表面积、更短的扩散距离和更具韧性的结构，在许多领域中都具有更大优势。近年来，二维层状沸石的研究已成为新热点。本文基于前期文献调研总结，从两类合成角度（Bottom-up和Top-down法）归纳了近年来二维沸石的合成方法，重点综述了同种类型沸石的不同合成法的进展。此外，本文简述了二维沸石在催化、吸附和分离领域中的应用，并展望了二维沸石广阔的应用前景，以期为二维沸石的合成与应用提供参考。

不饱和醛的选择性加氢作为一类重要的精细化学品加工转化过程，在香精香料、药物食品生产、农产品加工等领域具有广泛应用。但是目前所应用催化剂的反应活性仍有待提高，需对催化剂进行进一步调控。本文总结了提高催化剂加氢选择性的三种策略，包括：改变金属活性位点的电子性质、增强金属活性位点与亲电位点之间的协同作用和利用结构效应来改变催化剂对于C=O键或C=C键的吸附能力和加氢活性。概括了氢源种类、反应溶剂、反应温度和氢气压力等反应条件对催化性能的影响。并归纳了不饱和醛选择性加氢有关的密度泛函理论计算、反应的动力学模型及反应中的构效关系。最后，讨论了不饱和醛选择性加氢催化剂面临的问题和挑战，并提出了可行的解决方案。

在满足日益增长的可持续能源和环境保护需求下，开发用于多种电化学场景的新型催化剂发挥着重要作用。导电酞菁基金属有机框架（MOFs）是一类新型的层叠多孔MOFs，具有面内扩展π共轭结构，可以通过促进传质和电子/电荷转移来增强电催化活性。导电酞菁基MOFs具有优异的导电性，使其在如水、氧、二氧化碳和氮还原等各种电催化反应中非常有前景。导电酞菁基MOFs在电化学能量转换和环境研究中表现出良好的活性。本文主要关注导电酞菁基MOFs，而非其他类型的导电MOFs，并全面概述其导电机理和主要的电催化反应，还将讨论在电催化中使用导电酞菁基MOFs作为非均相催化剂的最新进展。此外，本文将探讨与导电酞菁基MOFs在电催化中的应用的挑战和展望。

骨填充和骨替代生物材料的研究与开发是骨修复领域重要的研究方向之一。介孔生物活性玻璃（MBG）因其具有良好的生物活性以及可调节的孔径和有序的介孔结构，将在骨修复再生中发挥重要作用。通过不同的制备加工方法能得到纤维、支架、中空结构或纳米颗粒结构的MBG；大量研究表明，在MBG中掺杂少量的治疗性无机离子，能赋予它们更多的生物学特性，包括成骨、抗菌、抗炎、止血或抗癌特性；而且无机离子掺杂的MBG作为支架或纳米颗粒加工后，仍然具有出色的生物活性反应。此外，通过在介孔结构内负载生物活性分子、治疗药物和干细胞可进一步改善MBG的性能。本文介绍了近年来MBG的合成、金属离子掺杂MBG的抗菌性能以及MBG在其他方面的应用进展。

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料，通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述，着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系。通过综述Pt-W体系中具有不同微观结构和化学环境的W物种与Pt之间的相互作用及Pt-W双位点催化甘油氢解的构效关系，总结了原位生成的B酸活性物种对催化活性、选择性和稳定性的影响，讨论了原位B酸的来源及催化机制，最后对甘油选择氢解制1,3-丙二醇的催化剂发展进行了展望。

电解水制氢技术碳排放量低、能量利用率高、所得氢气纯度高，在多数制氢技术中具有显著优势，业已成为学术界和工业界的研究热点。其中，电催化析氢反应（HER）处于核心地位，常涉及多步氢转移过程和多个活性位点共同参与的情况。然而，这些活性位点之间的催化关联和潜在的氢溢流效应常被忽视。本文回顾了过渡金属氧化物、磷化物和硫化物等的电催化体系的析氢性能和反应机制；结合传统热催化理论，将参与氢溢流的活性位点抽象总结为初级和次级活性位点，并明晰了它们的催化关联和功能差异；本文将不仅为高效廉价析氢电催化剂的创制提供一种设计理念，也为进一步研究涉氢电催化反应中的氢转移行为提供参考。

氧化物气凝胶是一类具有超低热导率的新型纳米多孔材料，在航空航天等高温隔热领域具有广阔的应用前景。然而目前常见的氧化硅、氧化铝等氧化物气凝胶受材料/结构单元固有性质的限制，其通常具有红外透明性，而高温下辐射传热占据主导地位，大量红外辐射会透过气凝胶，热导率急剧攀升，导致其高温隔热性能较差，因此需要对其进行高温红外改性，从而满足更高的隔热性能需求。本文综述了近年来添加遮光剂、纤维及调整气凝胶的结构/形貌在提高氧化物气凝胶高温隔热性能方面的研究进展，并对未来研究方向进行展望。

蓝光钙钛矿发光二极管（PeLEDs）是钙钛矿全彩显示和白光照明技术快速发展的核心技术瓶颈。准二维钙钛矿可利用层数调控和量子限域效应实现蓝光发射，还可借助其疏水有机配体显著提升膜层和器件的稳定性，已成为钙钛矿领域的研究热点。本综述总结了准二维蓝光PeLEDs在组分工程、膜层工艺及器件优化方面的进展，分析了准二维蓝光PeLEDs面临的挑战，展望了效率提升途径，并概述了未来研究方向和解决方案。

有机分子晶体通过非共价相互作用结合在一起，具有三维长程有序、热力学稳定、缺陷密度低等特点，在有机场效应晶体管、X射线成像、非线性光学、光波导、柔性可穿戴器件和激光器等领域有广阔的应用前景。以往的研究主要是基于有机块状晶体或小尺寸的有机微/纳米晶体，对大尺寸的有机分子晶体研究较少，而实际应用场景往往需要大尺寸的有机分子晶体，如晶体管阵列及电路需要英寸级晶体膜，X射线成像和非线性光学变频需要厘米级晶体。然而，获得高质量大尺寸的有机分子晶体极具挑战，国内外尚未有关于大尺寸有机分子晶体生长与光电性能研究的总结和综述。本文首先介绍了分子晶体的生长机理和生长方法，然后介绍了大尺寸有机分子晶体的材料，接着总结了大尺寸有机分子晶体在长余辉发光、非线性光学、X射线成像、快中子探测、场效应晶体管、光电探测器等光电方面的应用，最后讨论了这一领域存在的挑战并对未来发展进行了展望。

近年来，具有ABX₃晶体结构的金属卤化物钙钛矿材料因其可调带隙、高吸收系数、长载流子传输距离等光电学特性而在光电探测领域表现出良好应用前景，尤其是基于纯Sn或者Sn/Pb混合阳离子制备的杂化钙钛矿在760~1050 nm范围的近红外光电响应性能非常优异，展现出高灵敏度、低暗电流和高探测率等多方面优势。为进一步拓宽钙钛矿的近红外以及红外响应波长范围，研究人员探索了将有机材料、晶体硅/锗、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅳ-Ⅵ族化合物、上转换荧光材料等作为互补光吸收层与钙钛矿结合制备异质结来构筑出宽谱响应的近红外光电探测器。基于以上研究，本文总结了当前拓宽钙钛矿光电探测器的光谱范围的有效途径。同时，对钙钛矿材料的近红外光电探测器的未来发展前景作出了展望。

过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的化学品，可作为清洁的消毒剂，主要采用蒽醌法集中生产，运输和储存过程存在爆炸风险，因此需要开发原位制备方法。以氧气为原料的电化学还原和光催化还原已被广泛关注，但反应在气液固三相界面进行，设备复杂、产量受限。以水为原料的固液界面氧化过程也是原位产生H₂O₂的重要途径，本文概述电化学、光催化等氧化水制备H₂O₂的常见方法，重点介绍热催化、超声压电、等离子体、微液滴等研究近期出现的原位制备过氧化氢新方法，为过氧化氢原位制备，特别是消毒领域的研究者提供参考。

铀化物的合成已成为金属有机化学领域的研究热点之一。相比于过渡金属化合物，铀化物的合成与分离极具挑战性，尤其是包含铀碳键化合物。碳卡宾具有孤对电子易与铀的空轨道成键，而苄基或烷基中的碳无孤对电子，难以与铀结合，所以饱和碳配体铀化合物的研究较少。随着人们对铀独特的电子结构与成键性质的研究，基于饱和碳配体铀化合物研究取得了一些进展。本综述系统总结了饱和碳配体与不同价态的铀（+3、+4、+5和+6）形成化合物的结构以及成键性质。

作为全球公共卫生事件，恶性肿瘤严重影响人类健康、寿命和生活质量。肿瘤的发生发展经历了极其复杂的过程，表现出高度的时空异质性，影响其转移和耐药。为探寻这种异质性，多种临床影像技术和空间组学技术得以飞速发展。其中，临床影像技术准确率高但无法提供高通量的生物分子信息。空间组学技术可以获得标本的多种生物学特征，包括基因、蛋白和代谢等，但无法提供在体信息。将临床影像和空间组学技术相结合，可以优势互补，在临床和基础科学研究中具有较大应用前景，对于精确解析肿瘤的时空异质性和鉴别肿瘤分子分型、开展肿瘤精准诊断和发展进程预测等研究具有重要的推进作用。本文对该技术方法和特征进行了评述并展望了其发展趋势。

研究高性能电磁波吸收材料对提升武器装备隐身性能和解决电磁污染问题具有重大意义。碳化硅（SiC）材料具有良好的耐高温、抗腐蚀和化学稳定性，在电磁波吸收领域展现出良好的应用前景，然而本征SiC材料的吸波性能较弱，如何提升其吸波性能是一个重要的研究课题。本文从SiC材料吸波机理出发，首先分析总结了不同形貌SiC基吸波材料（核壳结构、气凝胶结构、纤维结构、中空结构、MOFs结构等）的研究现状，并详细介绍了SiC与碳化硅纤维、碳材料、磁性物质等复合材料在吸波领域的研究进展，同时综述了特殊类型SiC基吸波材料（SiC基高温吸波材料、SiC基吸波超材料、SiC基多功能吸波材料）的发展现状，最后展望了其未来的发展方向。

实现锂离子电池的快速充电是促进电动汽车普及、解决环境和能源问题的有效途径。然而，常规锂离子电池体系在快速充电条件下的缓慢动力学和安全风险的增加严重阻碍了该技术的实际应用。本文综述了快充型锂离子电池电极材料和电解液在结构调控与设计方面的研究进展。首先，详细介绍了通过电极材料的结构调控来提高锂离子在电极材料中扩散速度的方法。然后，阐述了通过对锂离子溶剂化结构的调控来提高锂离子在电解液中的传输和相界面处转移速度的方法。最后，对快充型锂离子电池所面临的关键科学问题进行了总结以及对未来的研究方向进行了展望。

食品安全与人们的生活质量息息相关，简便、灵敏及智能化的食品污染物检测方法是食品安全和健康管理的重要保障。传统的分析方法存在检测过程耗时长、成本较高、操作复杂等局限性。基于光与流体相互作用所构建的光纤生物传感器具有信号灵敏、检测快速、实时响应等特点，是近年来兴起的具有多样化功能和高灵敏性的先进光学传感方法，能够实现对食品中各类污染物地快速、精准检测。本文总结了各类新型光纤生物传感器的基本原理、分类及研究现状，综述了其在食品中真菌毒素、重金属离子、抗生素、农药残留物等各类污染物检测方面的应用进展，并展望了这种新型生物传感策略的发展趋势。

苯硼酸作为全人工合成的新型糖类识别分子在糖类检测领域受到了广泛的关注，其具有稳定性好、识别能力强等特点，并且易于与多种检测方法耦合。本文首先介绍了苯硼酸与糖类的结合机理，然后总结了对苯硼酸进行结构修饰的策略，主要论述了在硼酸基团的邻、间、对位引入吸电子基团或供电子基团的方法，以及在降低pK_a和提高糖类检测选择性方面取得的进展；同时也总结了近年来基于这些新型苯硼酸衍生物的糖类传感器，包括电化学传感器、荧光传感器、凝胶传感器和光子晶体传感器，主要分析物为结构类似的葡萄糖、果糖等单糖，并分别论述了检测原理。最后对基于苯硼酸衍生物的糖类传感器进行比较，分析各自的优缺点，并分别从诊疗一体化和复杂化学环境糖类识别检测两个方向对未来苯硼酸衍生物的糖类检测应用进行展望。

随着抗生素的普遍应用，抗生素的水体污染问题也越来越严重。目前，从水中去除抗生素污染物技术包括物理吸附、絮凝和化学氧化。然而，这些过程通常会在水中留下大量的化学试剂和难以处理的沉积物，导致后处理比较困难。光催化技术是利用光催化材料，在光照的情况下使抗生素彻底分解，最终形成无毒的CO₂和H₂O。光催化降解抗生素具有成本低、效率高、无二次污染的优点。本文综述了几种常用的降解抗生素的光催化材料的研究进展，并对其今后的研究与应用作了进一步展望。

大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能，已开发了多种合成策略，如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等。然而，这些合成工艺不仅繁琐，而且催化性能有待提升。相比之下，金属有机框架（MOFs）衍生的金属氧化物由于其形貌可调、大比表面积、高缺陷浓度和良好的掺杂分散性等优点，被广泛应用于催化VOCs的完全氧化。由于目前缺乏针对MOFs衍生金属氧化物在VOCs完全氧化应用上的总结，本文从衍生金属氧化物的调控策略出发，对MOFs的合成条件、掺杂方式和热解条件进行了综述。总结了这些调控方法、衍生金属氧化物的物理化学性质与VOCs完全氧化性能的关系，并探讨了其未来的发展和挑战。

共价有机框架（COFs）作为一类新型的结晶多孔材料，是由构筑单元通过共价键自组装而成。COFs具有孔道规整、热稳定性高、结晶度高、结构可调等特点，因此在气体存储与分离、催化、质子传导、储能材料、光电、传感以及生物医学等领域具有广泛的应用。近年来，四苯乙烯基共价有机框架（TPE-based COFs）因其聚集诱导发光效应明显、合成简单、易功能化而备受关注。本文简述了四苯乙烯基COFs的构筑单元、拓扑结构、合成策略，以及其在不同领域的应用进展。最后指出了四苯乙烯基COFs的发展前景以及可能面临的挑战。

共价有机框架（COFs）作为一种新型有机多孔材料，具有高度结晶性、有序的多孔排列、功能可修饰性、结构可调性以及较高稳定性。COFs规整的孔道可以容纳多种质子载流子和质子供体，构建连续稳定的质子传输通道，在含水质子传导与无水质子传导中均发挥巨大的作用，将COFs应用到质子交换膜领域具有重要的研究意义和价值。本文分别从COFs作为低温燃料电池质子交换膜和高温燃料电池质子交换膜两方面，总结了COFs固态电解质膜、COFs与高分子基质复合膜、COFs自支撑膜等不同种类质子交换膜的特点以及提高COFs质子交换膜性能的改性方法，综述了近年来COFs在燃料电池质子交换膜领域的相关代表性研究。最后，对COFs质子交换膜的应用前景进行了讨论与展望。