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  • 综述
    碳化硅基材料在电磁波吸收领域的研究进展
    夏元佳, 陈国兵, 赵爽, 费志方, 张震, 杨自春
    化学进展. 2024, 36(1): 145-158. https://doi.org/10.7536/PC230506
    摘要 (1284) PDF全文 (1127) HTML (685) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    用于电催化硝酸盐还原的铜基催化剂
    林长征, 朱金薇, 李潍嘉, 陈浩, 冯江涛, 延卫
    化学进展. 2024, 36(9): 1291-1303. https://doi.org/10.7536/PC240123
    摘要 (591) PDF全文 (996) HTML (301) 可视化 收藏 引用
         

    近年来，电催化硝酸盐还原（ENitRR）在常温常压合成氨中受到广泛关注，与传统的Haber-Bosch合成氨工艺相比，ENitRR的能耗更低，反应条件更温和。ENitRR电催化剂的合理设计和优化对于硝酸盐脱氧和加氢至关重要。铜基催化材料凭借其特殊结构、低成本和优异的催化性能，通过各种形态和电子结构的调节策略，近年来成为极具前景的电催化剂。为了进一步探索这一领域的新可能性，本文以铜基电催化剂的合理调控为典型实例，总结了有效提高ENitRR产氨率和转化效率的设计策略。在介绍ENitRR反应机理的基础上，总结了改变Cu基电催化剂的结构和性能的6种策略，即形貌调制、合金工程、晶面调控、单原子结构、铜化合物和其他材料复合的构建，并讨论了催化剂调制与相应ENitRR性能之间的关系。最后，提出了基于铜基电催化剂的ENitRR面临的挑战和未来应该关注的研究方向，以期为从事水体硝酸盐电化学处理的研究人员提供一定的参考和启发。

  • 综述
    光催化有机反应中的共价有机框架材料
    王静怡, 许昕, 郑仕佳, 魏丕峰, 安万凯
    化学进展. 2024, 36(5): 645-666. https://doi.org/10.7536/PC230824
    摘要 (759) PDF全文 (775) HTML (602) 可视化 收藏 引用
         

    共价有机框架（COFs）由于其优异的光催化活性成为多孔材料领域的研究热点。与其他多相光催化剂相比，COFs具有规整且可控的结构、大的比表面积、均匀的孔道、良好的稳定性、可回收利用性、合适的能带结构、可调节的吸光范围和易于功能化等优点，使其具有更高的研究潜力和工业化应用价值。近年来COFs在光催化领域的应用突飞猛进，尤其是在光催化有机反应方向取得了巨大进展，极大地促进了COFs的发展。本综述简单介绍一些光功能化COFs的合成策略，如：自下而上（bottom-up）的策略、后修饰方法和复合法，然后总结了COFs光催化反应机理分为能量转移和电子转移两种途径，而后重点总结和讨论COFs作为光催化剂在光催化选择性氧化反应、还原反应、偶联反应、环化反应、聚合反应和不对称有机合成等反应中的最新研究进展，最后对COFs在光催化有机反应中的应用进行总结和展望。

  • 综述
    VOCs氧化催化剂设计与结构调控
    杨雯皓, 赵东越, 宋海涛, 李俊华
    化学进展. 2024, 36(1): 27-47. https://doi.org/10.7536/PC230604
    摘要 (969) PDF全文 (665) HTML (513) 可视化 收藏 引用
         

    近年来我国环境空气质量显著改善，NOx与SO2等传统污染物得到有效控制，挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOCs）排放控制逐渐成为进一步解决区域复合型大气污染问题的关键因素。催化氧化法因其处理效率高、能耗低及适用范围广等优势，已成为最具应用前景的VOCs减排技术之一。高性能催化剂的研发是该技术的核心，结合反应机理进行催化剂设计和结构调控是目前研究的热点和重点。本文首先对VOCs催化氧化机理进行概述；其次从单一过渡金属氧化物、混合金属氧化物、复合金属氧化物以及相界面结构调控角度综述了非贵金属催化剂结构调控的相关研究进展；聚焦贵金属分散状态，总结了贵金属催化剂中贵金属纳米颗粒/团簇催化剂尺寸效应与载体效应相关研究成果，并对目前新兴的单原子催化剂基于金属-载体相互作用的调控手段进行概括；最后对VOCs氧化催化剂的研究现状与趋势进行总结与展望。我们认为深入解析构效关系，研发简约和精细化的催化剂结构调控手段并适配实际工况和工业放大是未来研究的重点发展方向。

  • 综述
    四苯乙烯基共价有机框架的设计、合成及应用
    王子情, 杜金峰, 陆福泰, 邓启良
    化学进展. 2024, 36(1): 67-80. https://doi.org/10.7536/PC230516
    摘要 (999) PDF全文 (648) HTML (454) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    快充型锂离子电池电极材料与电解液结构调控及设计
    玉笛声, 刘昌林, 林雪, 盛利志, 江丽丽
    化学进展. 2024, 36(1): 132-144. https://doi.org/10.7536/PC230521
    摘要 (880) PDF全文 (643) HTML (451) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    纳米材料表面化学作用之电子结构原理
    相国磊
    化学进展. 2024, 36(6): 851-866. https://doi.org/10.7536/PC240105
    摘要 (1050) PDF全文 (632) HTML (616) 可视化 收藏 引用
         

    在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标，然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架，相关概念与原理体系长期不完善，导致纳米化学领域的理论认识远落后于实验探索。本文基于作者近年研究成果，介绍基于表面价轨道竞争重构机制的纳米材料表面化学作用在电子结构层面的概念与理论认知体系；基于表面化学吸附电子态与纳米材料能带态间的竞争作用与相互影响模型，对纳米材料表面化学领域中的一些基本共性科学问题给出自洽解答。其一，阐明了纳米材料表面活性与稳定性的对立统一辩证关系的物理根源在于波函数的归一化原理。其二，揭示出尺寸减小普遍增强纳米材料表面化学活性的物理根源有两种机制：一是削弱对表面价原子轨道的束缚强度，二是放大缺陷等其他结构参数的影响效果。其三、建立纳米尺度协同化学吸附（NCC）模型，揭示出配体覆盖度调控纳米材料能带电子态及物理与化学性质的电子结构层面机制与共性规律。其四、揭示纳米材料尺寸（r）、比表面积（S/V）、表面配体及覆盖度（θ）在纳米表面化学作用中电子结构状态变化角度发挥作用的物理意义。

  • 综述
    钙钛矿基近红外光电探测器
    高雯欢, 丁济可, 马全兴, 苏郁清, 宋宏伟, 陈聪
    化学进展. 2024, 36(2): 187-203. https://doi.org/10.7536/PC230526
    摘要 (2084) PDF全文 (578) HTML (1002) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    共价有机框架材料作为金属离子电池正极材料
    周文博, 李晓曼, 罗民
    化学进展. 2024, 36(3): 430-447. https://doi.org/10.7536/PC230720
    摘要 (797) PDF全文 (559) HTML (569) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    光催化去除水体中的抗生素
    于江波, 于婧, 刘杰, 吴占超, 匡少平
    化学进展. 2024, 36(1): 95-105. https://doi.org/10.7536/PC230525
    摘要 (1585) PDF全文 (555) HTML (771) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    导电酞菁基金属有机框架的高效电催化研究
    陆顺, 刘元, 刘鸿
    化学进展. 2024, 36(3): 285-296. https://doi.org/10.7536/PC231115
    摘要 (1051) PDF全文 (499) HTML (457) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    共价有机框架材料在质子交换膜中的应用
    张炜煜, 李杰, 李红, 姬佳奇, 宫琛亮, 丁三元
    化学进展. 2024, 36(1): 48-66. https://doi.org/10.7536/PC230529
    摘要 (1007) PDF全文 (475) HTML (624) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 基于改性苯环的有机多功能发光材料研究进展
    邴研, 姚旭森, 毛兵, 庄向阳, 姜鸿基
    化学进展. 2024, 36(10): 1490-1519. https://doi.org/10.7536/PC240206
    摘要 (206) PDF全文 (467) HTML (60) 可视化 收藏 引用
         

    具有大的共轭结构的有机发光材料的光电性能与分子结构以及分子间相互作用密切相关。苯环具有稳定性高、结构简单以及结构与性能之间关系直接等特点，是研究发光体激发态性质的最佳模型化合物。但室温环境下苯是液体，在苛刻低温条件下才会成为固体。将苯环固定到各种含杂原子的环境响应性骨架中，大范围开展其凝聚态结构和激发态性质研究，将解决在不同聚集态下苯基发光体的发光机理这一重要科学问题。本文从化学改性角度首先总结了近年来通过杂环、苯环共轭拓展，苯环外围杂原子取代，苯环之间桥连和其他组合策略对苯进行化学改性的研究进展。在此基础上，按照不同发光机制综述了改性苯环在合成荧光材料、金属有机配合物或簇合物磷光材料、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和纯有机室温磷光材料等有机多功能发光材料中的应用。最后，还展望了基于改性苯环的有机多功能发光材料未来的研究重点和发展前景。

  • 综述
    以水为原料的过氧化氢原位制备方法
    于敬泽, 谢腾峰
    化学进展. 2024, 36(2): 177-186. https://doi.org/10.7536/PC230613
    摘要 (1013) PDF全文 (444) HTML (672) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    电催化析氢反应中的氢溢流效应
    刘研, 刘雅琦, 邢立文, 吴珂, 纪建军, 纪永军
    化学进展. 2024, 36(2): 244-255. https://doi.org/10.7536/PC230601
    摘要 (1059) PDF全文 (425) HTML (759) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    基于碳电极的分子电子器件
    薛俊红, 纪璇, 陈聪, 丁小海, 于曦, 胡文平
    化学进展. 2024, 36(1): 1-17. https://doi.org/10.7536/PC230618
    摘要 (774) PDF全文 (410) HTML (360) 可视化 收藏 引用
         

    基于分子的电子器件以分子的本征电子结构为器件单元，在分子水平上构筑电子器件，是跨越分子电荷传递机制研究的理想实验平台，也为在微纳尺度上实现新型功能电子器件提供了新颖的策略。实现微纳电极间隙及稳定的电极-分子的连接是开发重现性高的分子器件的关键。碳材料因其化学稳定性高、表面化学丰富而在分子器件的构筑中得到了越来越广泛的应用。本文总结回顾了以碳作为电极构筑分子器件的研究状况，讨论了碳材料在分子器件构筑中稳定性高、成本低和可量产等突出优势以及在大面积分子器件和单分子器件中的应用与研究进展。展示了以碳电极构筑的分子开关、分子整流等功能分子器件以及分子-电子传输构效关系等研究方面的丰富成果。最后分析了目前基于碳基分子器件研究面临的挑战，对碳电极-分子界面的化学连接、基于碳电极的分子器件的功能化以及未来分子器件的集成化做了展望。

  • 综述
    准二维蓝光钙钛矿发光二极管的研究进展
    马娟, 杨蕊瑜, 陈焱峰, 刘颖, 陈淑芬
    化学进展. 2024, 36(2): 224-233. https://doi.org/10.7536/PC230705
    摘要 (747) PDF全文 (408) HTML (420) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    共价有机框架材料用于光催化产过氧化氢
    陈安淇, 蒋智威, 唐俊涛, 喻桂朋
    化学进展. 2024, 36(3): 357-366. https://doi.org/10.7536/PC230724
    摘要 (942) PDF全文 (401) HTML (486) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    金属-有机框架材料在储能领域的应用
    申翰林, 戴民, 李卓, 田宇楠, 李天微, 胡宪伟
    化学进展. 2024, 36(5): 724-740. https://doi.org/10.7536/PC230823
    摘要 (546) PDF全文 (393) HTML (407) 可视化 收藏 引用
         

    由于大比表面积、多孔隙性、结构可调、易于改性、复合容易等特性使得金属-有机框架材料及其衍生物被研究者广泛应用于电极材料、隔膜、电催化剂等储能领域材料，但是MOFs材料在实际投入应用中仍存在许多问题。本文综述了MOFs及其衍生材料在碱金属离子电池、金属-硫属电池、水系锌离子电池、超级电容器等储能器件中应用的最新进展，对于二次电池中常出现的枝晶生长、穿梭效应等问题提出设计解决思路。此外也总结了MOFs衍生碳材料异质结构、金属化合物结构改性的设计思路。最后对MOFs材料前驱体本征调控、衍生材料改性策略进行总结与展望。

  • 综述
    二维层状沸石的合成及其催化、吸附与分离应用
    胡诗雨, 闫玥儿, 张亚红, 王振东, 唐颐
    化学进展. 2024, 36(3): 319-334. https://doi.org/10.7536/PC230716
    摘要 (777) PDF全文 (367) HTML (563) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    基于苯硼酸衍生物的糖类传感器
    施坦, 寇东辉, 薛亚南, 张淑芬, 马威
    化学进展. 2024, 36(1): 106-119. https://doi.org/10.7536/PC230519
    摘要 (898) PDF全文 (364) HTML (611) 可视化 收藏 引用
         

    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pKa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。

  • 综述
    MOFs衍生金属氧化物在催化VOCs完全氧化中的应用
    彭涛, 柴倩倩, 李传强, 郑旭煦, 李铃娟
    化学进展. 2024, 36(1): 81-94. https://doi.org/10.7536/PC230511
    摘要 (731) PDF全文 (356) HTML (369) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    基于空间组学 - 临床影像技术的肿瘤精准诊断
    周鹏, 蔡宗苇, 赵超
    化学进展. 2024, 36(2): 159-166. https://doi.org/10.7536/PC240113
    摘要 (380) PDF全文 (353) HTML (163) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    不饱和醛选择性加氢高效催化剂的研究
    杨星月, 周石杰, 杨宇森, 卫敏
    化学进展. 2024, 36(3): 297-318. https://doi.org/10.7536/PC230728
    摘要 (472) PDF全文 (347) HTML (241) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    纳米酶在脑疾病治疗中的应用
    孟子楹, 王杰, 王嘉璞, 魏延, 黄棣, 梁紫微
    化学进展. 2024, 36(1): 18-26. https://doi.org/10.7536/PC230507
    摘要 (879) PDF全文 (338) HTML (444) 可视化 收藏 引用
         

    近年来，作为新一代人工酶的纳米酶，凭借着优于天然酶的多酶活性、高稳定性和靶向性等特点逐步进入医学领域，又因对活性氧的调控作用而被应用于多种疾病及癌症的治疗。脑类疾病作为病死率最高的疾病之一，病理环境中存在过多的活性氧，易产生复杂的炎症反应。因此，将纳米酶应用于脑部环境或成为有效的脑疾病监测和治疗手段。本文综述了纳米酶应用于脑疾病治疗的原理及近年来该领域的研究现状，包括纳米酶通过调控活性氧的水平诱导癌细胞凋亡、纳米酶辅助传统抗癌疗法、纳米酶借助膜蛋白进行脑癌监测以及在创伤性脑损伤、脑卒中、大脑退行性疾病、脑型疟疾和癫痫中的应用。最后，对其应用于临床治疗所面临的问题进行了讨论。

  • 综述
    新型光纤生物传感器的构建及在食品污染物检测中的应用
    黄家麟, 秦垚华, 唐盛, 孔德昭, 刘畅
    化学进展. 2024, 36(1): 120-131. https://doi.org/10.7536/PC230423
    摘要 (552) PDF全文 (326) HTML (217) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    钙钛矿太阳电池中螺环小分子空穴传输材料
    周颖, 刘雪朋, 张先付, 韩明远, 陈建林, 梁永鹏, 李博桐, 丁勇, 蔡墨朗, 戴松元
    化学进展. 2024, 36(5): 613-632. https://doi.org/10.7536/PC231006
    摘要 (490) PDF全文 (326) HTML (343) 可视化 收藏 引用
         

    空穴传输材料的性能直接影响钙钛矿太阳电池中空穴在电池中的传输和电子-空穴的复合，从而决定电池性能。螺环结构特殊的正交分子构象使分子易于在钙钛矿薄膜上形成良好的接触、具有均匀的电荷传输特性、较高的玻璃化转变温度等优点，该材料已广泛作为高效空穴传输材料骨架单元应用于钙钛矿太阳电池。本论文概述了小分子螺环空穴传输材料的研究进展，主要从分子末端官能团优化和螺环核调控两个方面总结了分子结构变化对材料光物理、电化学、热稳定性、空穴传输特性及在钙钛矿太阳电池中的性能等的影响，同时本论文也对该领域的发展和高性能螺环空穴传输材料的发展和研究趋势进行了预测。

  • 综述
    钠离子电池层状氧化物正极材料的耐高电压性能
    丁丽香, 李旭柯, 刘雪枫, 刘镒民, 雷文, 张海军
    化学进展. 2024, 36(7): 987-997. https://doi.org/10.7536/PC231023
    摘要 (424) PDF全文 (321) HTML (214) 可视化 收藏 引用
         

    钠离子电池具有资源和成本的优势而在大规模储能和低速电动车领域展现出极大的应用前景。其中，层状氧化物正极材料由于其理论容量高且易于合成等受到了广泛研究。然而，层状氧化物正极材料在循环过程中，尤其是高电压情况下容易出现结构不稳定和表面退化等现象，造成电池性能衰退，阻碍了其商业应用。基于此，本文综述了层状氧化物正极材料在高电压下的结构转变、表面退化以及氧损失等机制，分析和探讨了提高层状氧化物正极材料耐高电压性能的策略，以期为具有耐高电压性能的钠离子电池层状氧化物正极材料的设计开发提供参考；最后总结了钠离子电池层状氧化物正极材料在改性方面存在的不足及未来的研究方向。

  • 综述
    球磨-点击化学反应：无溶剂绿色反应方式
    关歆琪, 桑远, 刘海玲
    化学进展. 2024, 36(3): 401-415. https://doi.org/10.7536/PC230711
    摘要 (836) PDF全文 (300) HTML (633) 可视化 收藏 引用
         

    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。

  • 综述
    石墨烯在析氢电催化剂中的应用
    张一鸣, 郭建平, 张家乐, 郑奥文, 王艳艳, 田广科
    化学进展. 2024, 36(5): 633-644. https://doi.org/10.7536/PC230905
    摘要 (432) PDF全文 (299) HTML (372) 可视化 收藏 引用
         

    氢能源是新能源技术发展的重要方向。工业化规模电解水制氢需要采用低成本析氢催化剂材料降低其过电势。石墨烯因其具有超大的比表面积、优异的导电性、良好的稳定性、可调的电子结构以及结构和表面态易于修饰等优点，在析氢电催化剂材料中展现出了广阔的应用前景。本文详细分析了石墨烯应用于析氢电催化中的作用机制。依据作用机制的不同，对石墨烯析氢电催化剂材料进行了分类，并对其研究进展进行了综述。最后对石墨烯析氢电催化材料的发展方向进行了展望。