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  • 综述
    王亚韡, 张秋瑞, 于南洋, 王媛, 韦斯, 方明亮, 田思诺, 史亚利, 史建波, 曲广波, 朱樱, 朱玉敏, 朱楚泓, 乔敏, 华江环, 刘美, 刘国瑞, 刘建国, 刘艳娜, 刘楠楠, 江龙飞, 汤书琴, 麦碧娴, 李成, 杨盼, 杨丽华, 杨荣艳, 杨莉莉, 杨晓溪, 杨瑞强, 邱兴华, 应光国, 汪妍, 张干, 张全, 张祯, 张影, 张芊芊, 陆蓉静, 陈达, 陈新, 陈荷霞, 陈景文, 陈嘉喆, 林炳丞, 罗孝俊, 罗春玲, 季荣, 金彪, 周炳升, 郑明辉, 赵时真, 赵美蓉, 赵繁荣, 姜璐, 祝凌燕, 姚林林, 姚婧知, 贺勇, 莫逊杰, 高川子, 郭勇勇, 盛南, 崔蕴晗, 梁承谦, 韩建, 程振, 曾艳红, 裘文慧, 蔡亚岐, 谭弘李, 潘丙才, 戴家银, 魏东斌, 廖春阳, 赵进才, 江桂斌
    化学进展. 2024, 36(11): 1607-1784. https://doi.org/10.7536/PC241114
         

    随着当今社会经济的快速发展以及工业化、城镇化进程的加速推进,环境污染问题的复杂性和严重性日益凸显。除传统污染物外,全球范围内不断出现的新污染物给环境与公众健康带来了新的挑战。我国“十四五”及中长期规划中提出“新污染物治理”,党的二十大报告也明确“开展新污染物治理”的要求。2022年,国务院办公厅印发了《新污染物治理行动方案》,生态环境部及各省、自治区、直辖市相继出台了相应的实施方案,我国生态环境保护进入了常规污染物与新污染物治理并重的新阶段。然而,新污染物治理是一项长期、动态且复杂的系统工程,亟需加强顶层设计和科技支撑。开展新污染物系统性研究,不仅为其管控提供有效的科学指引,提升环境质量管理水平,还能助力我国履行国际公约,增强全球环境治理中的话语权,确保我国环境安全、食品安全、国际贸易安全等,对实现可持续发展具有重要意义。本综述旨在对新污染物的种类特征、生产使用与排放、识别与鉴定、环境赋存、迁移转化、生态毒理效应、人体暴露与健康风险、治理策略等内容进行全面探讨,并展望未来研究方向,以期为我国新污染物治理提供科学依据和决策支持。

  • 综述
    关歆琪, 桑远, 刘海玲
         

    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
    马思畅, 李东阳, 徐睿
        CSCD(1)      

    大规模储能设备的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高要求,负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能提升起着关键作用。但目前商用电池负极以导电性能良好的石墨类材料为主,其普遍存在能量密度低、倍率性能差等缺点。而新一代硅碳负极尽管可以提升负极比容量,却仍存在多种问题,包括体积膨胀、倍率性能差、循环寿命短等。因此,开发新型负极材料以实现具有更高能量密度、更长循环寿命和更优异倍率特性的锂离子电池十分重要。高电压静电纺丝作为一种制备柔性纳米纤维的常用方法,用其制备柔性负极材料有望提高电池的能量密度并解决其他相关问题,具有极大的发展前景。因此,本文综述了静电纺丝在制备关键锂离子电池负极材料的设计策略和研究进展,包括碳基、钛基、硅基、锡基以及其他金属化合物,并对未来电纺负极材料的发展方向进行了展望。

  • 综述
    林长征, 朱金薇, 李潍嘉, 陈浩, 冯江涛, 延卫
         

    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
    陆水清, 刘轶昌, 解志鹏, 张达, 杨斌, 梁风
         

    随着无线电波和电子信息技术飞速发展,电磁辐射污染问题日益突出,在全球范围内引起广泛关注。为了解决电磁污染问题,人们致力于研究与开发质量轻、厚度薄、频带宽和吸收强的电磁波吸收材料。与传统吸波材料相比,碳基复合吸波材料具有优异的介电性能、特殊的微观结构、良好的阻抗匹配以及高效的吸波性能,且可有效降低复合材料质量,在吸波材料领域拥有巨大的发展潜力,已逐渐成为研究热点。本文从阻抗匹配、损耗机制等方面概述了电磁波基本吸收原理,综述了碳-碳、碳-金属/金属氧化物、碳-陶瓷等不同种类碳基复合吸波材料的研究进展。同时,综述了上述碳基复合吸波材料的合成方法、吸波性能和衰减机制。最后,论述了碳基复合吸波材料在电磁波吸收方面存在的不足并提出了可能的解决方案,展望了碳基复合吸波材料未来的发展方向。

  • 综述
    王静怡, 许昕, 郑仕佳, 魏丕峰, 安万凯
        CSCD(1)      

    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
    丁丽香, 李旭柯, 刘雪枫, 刘镒民, 雷文, 张海军
         

    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
    张浩, 张雷, 王志永, 周新宇, 郜瑞潇
         

    干扰细菌的铁代谢是一种不易引起细菌耐药性的非抗生素类抗菌策略。本文首先介绍了一种既能杀死耐药细菌,又不易引起细菌耐药性的铁阻断抗菌疗法;接着从细菌的铁摄取途径和血红素摄取途径分别阐述了铁阻断抗菌疗法的机理;然后重点评述了镓盐类和卟啉镓类铁阻断抗菌剂的种类、体外抗菌性和活体治疗效果;最后对基于铁阻断机理的抗菌剂的研发趋势及应用前景进行了展望。

  • 综述
    王天宇, 王丽, 孙伟, 吴美荣, 杨越
        CSCD(1)      

    高镍LiNixCoyMn/Al1-x-yO2三元材料(高镍材料)因比容量高、能量密度大而成为最具前景的高能量密度锂电池正极材料之一。然而,随着Ni含量提升,高镍材料的结构、化学和机械稳定性逐渐恶化,严重限制了其产业化安全应用。鉴于此,本文首先对当前高镍材料的合成方法(固相法、溶解凝胶法、水热法、喷雾干燥法及共沉淀法)进行了综述。随后,总结了高镍材料合成、储存及使用过程中的关键失效机制,包括离子混排与不可逆相变、表面残碱与界面副反应、应力诱导微裂纹及过渡金属溶解等,并对其形成原因及演变过程进行了深入剖析;系统总结了高镍材料的主要改性方法,如离子掺杂、表面包覆、核壳/梯度材料设计及单晶材料设计等。最后,对高镍材料的未来发展及改进方向进行了展望。本文通过系统总结高镍材料的研究进展和不足,旨在为高能量密度型高镍材料的产业化制备及安全应用提供理论参考。

  • 综述
    陈安淇, 蒋智威, 唐俊涛, 喻桂朋
        CSCD(1)      

    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
    相国磊
         

    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
    陆顺, 刘元, 刘鸿
         

    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
    李隆浩, 周伟, 谢亮, 杨潮伟, 孟晓晓, 高继慧
         

    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。

  • 综述
    张天宇, 朱圳铭, 王甫, 陈兰夏迪, 李锐, 唐明金
         

    沙尘气溶胶沉降是开放大洋表层海水关键营养元素的重要来源,对海洋生物地球化学循环和初级生产力具有重要影响。铝作为沙尘的示踪元素,可用于定量估算沙尘气溶胶的海洋沉降通量;使用该方法计算沙尘沉降通量,关键在于准确获取表层海水和大气颗粒物中可溶性铝的浓度。本文归纳总结了海水和气溶胶中可溶性铝常用的分离提取步骤、定量检测方法,讨论了各方法的原理、优缺点及适用性;指出气溶胶铝可溶性的不确定性是制约准确估算沙尘海洋沉降通量的瓶颈,分析了气溶胶铝可溶性不确定性的主要原因;并对可溶性铝分析检测和气溶胶铝可溶性研究的未来方向进行展望。

  • 邴研, 姚旭森, 毛兵, 庄向阳, 姜鸿基
        CSCD(1)      

    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
    周文博, 李晓曼, 罗民
         

    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
    申翰林, 戴民, 李卓, 田宇楠, 李天微, 胡宪伟
         

    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
    徐斌, 刘建国, 张兴华, 陈伦刚, 张琦, 马隆龙
         

    随着化石能源的不断消耗和生态环境的不断破坏,开发环境友好型的可再生电化学储能装置与生物医疗材料尤为迫切。木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,具有成本低、易于获得、环境友好、孔隙结构丰富等优势,其作为一种可再生、可生物降解、具有生物相容性的优秀改性材料基质,具有广泛的应用前景。生物质材料的处理已经从传统方法(包括燃烧法、饲料化、肥料化与基质化处理),逐步走向能源化、生态化、材料改性,以及制备新型生物基功能与智能材料产品,如:高性能储能装置与生物医疗装备。总之,以生物质材料为主要原料,开发新型基质与功能材料是发展趋势。本文对制备用于高性能储能装置与生物医疗领域的生物质衍生材料的最新研究进展进行了总结与展望,同时指出面临的问题与挑战。

  • 化学人生·百年专刊
    程远征, 李木子, 王瑞祥, 祝龙浩, 沈文杰, 邹馨璇, 顾庆, 游书力
    化学进展. 2024, 36(12): 1785-1829. https://doi.org/10.7536/PC241203
         

    芳香化合物是一种大宗化学品,价廉易得。其芳香性去除或减弱的转化过程被称为去芳构化反应。该反应可以快速获取螺环、并环、桥环等环状化合物,有效拓展化学空间, 实现三维立体分子构建,在天然产物合成和医药研发中发挥重要作用。近二十年来,去芳构化反应吸引了众多研究者的兴趣,过渡金属催化、小分子催化、酶催化、可见光催化、电催化等去芳构化体系被建立起来。通过去芳构化反应,吲哚、吡咯、(苯并)呋喃、(苯并)噻吩、(异)喹啉、吡啶、苯、萘等多种芳香化合物转化成了结构丰富的多环分子,大大缩短了一些天然产物的合成步骤。形式多样的亲核试剂、亲电试剂、偶极子、自由基、卡宾等偶联试剂不断被开发出来,为去芳构化反应提供了多样的官能团来源。本文概述了去芳构化反应的发展历程,按照芳香化合物的种类,总结了已发展的去芳构化反应体系,分析了当前去芳构化反应中存在的问题和挑战,并对发展趋势进行了展望。

  • 综述
    余嘉诚, 苏浩, 张均, 谢刚, 姚明, 曲晋
    化学进展. 2025, 37(4): 467-478. https://doi.org/10.7536/PC240726
         

    锂硫电池因其较高的理论比容量和能量密度等优势被人们所重视,但由于硫物种转化动力学缓慢、“穿梭效应”等问题限制了其商业化进程。对此,研究人员利用光催化效应开发了锂硫电池的光辅助策略,这种新兴的策略不仅能够提高催化剂的吸附和催化性能,还能从热力学和动力学两方面提升电池性能,并通过光充电机制实现太阳能的存储与释放。本文根据最近的研究,详细介绍了光辅助锂硫电池的光电化学原理,讨论了光催化剂和光正极的设计策略,以及光学窗口和封装材料的选择,回顾了光正极的典型配置和光辅助锂硫电池的研究方法,以期引起同业者的广泛关注并为深入理解与改进光辅助锂硫电池提供参考。

  • 综述
    李希臣, 李政, 彭灿, 钱陈, 韩雨霏, 张涛
         

    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。

  • 综述
    李文蔚, 朱子煜, 浩天瑞霖, 谢瑶, 罗爱芹, 梁阿新
         

    天然产物是自然界生物在长久进化过程中经自然选择所保留下来的次生代谢物,因其丰富的药用价值而被广泛应用于多个领域,随着现代科学的发展,对于天然产物高纯度产品的需求也在不断增加。传统的分离方法通常存在有机溶剂消耗大、分离效果差、成本高、周期长等缺点,严重制约了天然产物在各领域的发展使用。新型分离纯化技术的出现为天然产物的提取、分离和应用提供了新的思路。本文在总结现有文献的基础上,对天然产物的新型分离纯化方法进行了综述,最后对天然产物分离纯化的研究瓶颈和未来发展方向进行了总结与讨论。

  • 综述
    李煜斌, 代国亮, 范杰, 肖红
        CSCD(1)      

    MXene是由MAX相材料经化学刻蚀后超声或插层处理而得到的二维过渡金属碳/氮化合物或碳氮化合物。MXene具有二维原子层结构、丰富的组分、金属导电性、大比表面积及活性表面等特性,在近红外和中/远红外波段具有截然不同的红外吸收率,近年来在红外伪装、光热转换、光电效应等多个红外应用领域引起研究人员的广泛关注。本文详细综述了MXene材料在红外波段的性能,包括近红外波段的高吸收率及局域表面等离子体共振效应和中/远红外波段的红外低发特性。进一步基于其红外特性,综述其在红外伪装、宽带吸收器、被动辐射加热、光热转换和光电效应等热门领域的应用研究进展。最后,对当前MXene材料在红外领域研究存在的主要问题及未来的发展方向进行了展望。

  • 综述
    胡诗雨, 闫玥儿, 张亚红, 王振东, 唐颐
        CSCD(1)      

    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。

  • 王行, 薛小盼, 蒋友淑, 张文娟, 马艳平, 孙文华
         

    脂肪族聚酯是重要的可降解材料,可基于生物质转化获得环酯单体进而聚合制备成的大宗树脂; 环酯单体到聚酯转化的技术关键是催化剂,新型均相催化剂不仅可以高效地催化环酯开环聚合而且能够实现所得聚酯分子量及结构控制,提升树脂材料的性能。目前科研人员普遍关注席夫碱配位金属化合物,而含有磷氮键配体的多齿配位金属化合物在环酯开环聚合中展示了特异性和巨大价值。虽然氮与磷元素具有相似的电子结构,然而其电负性差异较大,所以含有磷氮键的多齿配体能够帮助调控金属的配位环境并提高环酯开环聚合的催化性能。磷氮键既可以是单键也可以是双键,作为配体与金属配位时总是氮原子优先配位,磷则帮助调控邻近配位氮原子上空间位阻与电子效应,其结果不仅提高了催化活性而且能够对所得聚酯结构实现剪裁。本文集中讨论近年来含磷氮键的金属配合物催化环酯的开环聚合,基于配体结构系统地总结了配体结构与催化性能以及所得聚酯产物微结构的关联,以求推进新型高效配合物催化剂的设计合成,引导产业界选出具有实用价值的催化剂,推动相关科学发展与实现产业化。

  • 综述
    徐慧慧, 汪青松, 茆俊杰, 童碧海, 张千峰
         

    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。

  • 综述
    张一鸣, 郭建平, 张家乐, 郑奥文, 王艳艳, 田广科
        CSCD(1)      

    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。

  • 综述与评论
    胡亚清, 徐昆誉, 杨皓凌, 张风帆, 杨子浩, 董朝霞
    化学进展. 2025, 37(3): 332-350. https://doi.org/10.7536/PC240505
         

    鉴于环境问题和能源转型,使用可再生电力将二氧化碳还原(ECO2RR)转化为乙烯(C2H4),为碳中和提供了一种绿色可持续的解决方案,同时也具有额外的经济效益。近年来,在电催化CO2还原制备乙烯方面取得很大进展,但仍存在选择性、活性和稳定性低等问题亟待解决。对此,本文综述了近年来铜基催化剂电化学还原CO2制备乙烯的研究进展。首先,简述了ECO2RR的机理。然后,重点介绍了ECO2RR制乙烯的代表性催化剂设计策略,如串联催化、晶面调控、表面改性、价态影响、尺寸大小、缺陷工程和形貌设计等。最后在此基础上,讨论了未来电催化CO2还原合成乙烯的挑战和前景。

  • 综述
    杨星月, 周石杰, 杨宇森, 卫敏
         

    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。

  • 综述与评论
    郑再阳, 孙会彬, 黄维
         

    拉伸电子器件因具有优异的机械性能和电学性能,已成为当下信息电子领域的研究热点。作为拉伸电子器件中的高速电子传输通道,可拉伸导电材料在实现拉伸电子器件功能中起着至关重要的作用。液态金属因兼具本征柔性和优异导电性能,近年来逐渐成为拉伸导电复合材料领域的热点研究对象。液态金属是一种常温液态导电材料,由于其固有的高导电性、流动性和延展性,使其表现出优异的可拉伸性和可调性。基于液态金属的可拉伸导电复合材料制备与图案化技术相继被报道,并成功应用于制备兼具优秀机械和电气性能的可拉伸器件。鉴于液态金属基可拉伸复合材料的一般结构特点,制备的关键是如何解决不同材料之间物性差异所导致的界面处非浸润问题。因此,本文从常见的复合材料种类出发,首先简要介绍了常被采用的液态金属的一般组分与物理性质,以及常用的可拉伸聚合物基质材料。然后分别从“被动”和“主动”两种应对界面非浸润问题的解决方式以及共混分散法、新式改性法等综述了液态金属基导电复合材料中液态金属与弹性材料的复合方法。最后对这一领域的最新研究进展做了简单介绍,并对未来液态金属基复合导电材料的研究方向和所面临的问题做了初步探讨。


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