电化学有机合成

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电化学有机合成

电化学有机合成成为追求更安全、更环保、更廉价的有机合成工艺领域的新宠。尽管电化学合成已经很成熟，但化学家一直不愿将其用于常见的有机反应，如C-H活化或芳烃交叉偶联，他们认为这种方法过于繁琐或昂贵。但该技术自2015年以来一直处于上升趋势，并于今年全面爆发。华盛顿大学圣路易斯分校的 Kevin D. Moeller评论道：“合成化学家长期以来将电化学视为少数人做有趣反应的一个领域，这些反应对其他人来说难以重复。但这种观点正在改变：该领域的受欢迎程度正在急剧上升。”在有机合成中，当用电流作为替代试剂时，就能避免使用有毒或危险的试剂、保护基团和有机合成中常用的催化剂。此外，电合成可以减少或消除反应器冷却或加热工序，减少能源消耗。

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化学进展 (38)

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综述与评论
锂离子电池的电化学阻抗谱分析研究进展

庄全超, 杨梓, 张蕾, 崔艳华

化学进展. 2020, 32(6): 761-791. https://doi.org/10.7536/PC191116

摘要 (5463) PDF全文 (3582) HTML (1225) 可视化收藏引用

庄全超, 杨梓, 张蕾, 崔艳华. 锂离子电池的电化学阻抗谱分析研究进展[J]. 化学进展, 2020, 32(6): 761-791.

Quanchao Zhuang, Zi Yang, Lei Zhang, Yanhua Cui. Research Progress on Diagnosis of Electrochemical Impedance Spectroscopy in Lithium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(6): 761-791.

CSCD(48)

锂离子电池的电化学阻抗谱（EIS）是研究电化学系统最有力的实验方法之一，在过去的20多年中，EIS 被广泛应用于锂离子电池研究和生产领域，包括研究电极界面反应机理和容量衰减机制，测定相关电极过程动力学参数和电池的健康状态、荷电状态以及电池的内阻。本文分析了锂离子电池中电极极化过程包含的3 个基本物理化学过程———电子输运、离子输运和电化学反应过程，探讨了每一基本物理化学过程包含的步骤及其EIS 谱特征，详细论述了与电子输运相关的基本物理化学过程———接触阻抗和感抗产生的机制；介绍了多孔电极理论及其在锂离子电池中的应用，阐述了基于多孔电极理论进行阻抗谱数值模拟的建模原理与方法。综述了石墨、硅、二元3d 过渡金属氧化物、LiCoO₂、尖晶石LiMn2O4、LiFePO4、尖晶石Li4Ti5O12、过渡金属氟化物材料等电极的典型阻抗谱特征和各时间常数的归属问题。最后讨论了EIS现存的问题及未来的发展方向。
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综述
石墨烯基单原子催化剂的合成、表征及分析

祁建磊, 徐琴琴, 孙剑飞, 周丹, 银建中

化学进展. 2020, 32(5): 505-518. https://doi.org/10.7536/PC190938

摘要 (2944) PDF全文 (2634) HTML (380) 可视化收藏引用

祁建磊, 徐琴琴, 孙剑飞, 周丹, 银建中. 石墨烯基单原子催化剂的合成、表征及分析[J]. 化学进展, 2020, 32(5): 505-518.

Jianlei Qi, Qinqin Xu, Jianfei Sun, Dan Zhou, Jianzhong Yin. Synthesis, Characterization and Analysis of Graphene-Supported Single-Atom Catalysts[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(5): 505-518.

单原子催化剂具有配位数低、配位环境特殊、原子利用率极高和催化位点高度均一等优点,是沟通均相和异相催化剂之间的桥梁,有助于更好地认识催化反应的本质。本文综述了近年来国内外石墨烯基单原子催化剂的多种合成方法,包括原子层沉积法、浸渍-煅烧法、缺陷捕获法、配位锚定法和其他新颖方法的制备过程、合成原理和表征。在此基础上,本文对石墨烯基金属单原子催化剂在催化方面的性能进行阐述和分析,以期为单原子催化剂制备提供指导和参考。
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金刚烷基微孔有机聚合物的合成与性能

李梁君, 邓建辉, 郭建维, 岳航勃

化学进展. 2020, 32(2-3): 190-203. https://doi.org/10.7536/PC190613

摘要 (1792) PDF全文 (1361) HTML (252) 可视化收藏引用

李梁君, 邓建辉, 郭建维, 岳航勃. 金刚烷基微孔有机聚合物的合成与性能[J]. 化学进展, 2020, 32(2-3): 190-203.

Li Liangjun, Jianhui Deng, Jianwei Guo, Hangbo Yue. Synthesis and Properties of Microporous Organic Polymers Based on Adamantane[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(2-3): 190-203.

微孔有机聚合物由于具有优异的热稳定性、化学稳定性、低密度、高比表面积、分子尺度的孔径分布等优点,在气体储存、气体吸附与分离、有机蒸气吸附、异相催化剂载体、水处理、功能材料等方面引起研究者们极大的兴趣。通常,分子构筑单元特别是在平面或空间中呈对称性的单元,是合成微孔有机聚合物的核心单位。在众多的构筑单元或单体中,多取代金刚烷化合物具有高空间对称性和刚性结构特点,已被成功地用作分子“结”与其他多种类型的连接单元(分子“杆”)来构建三维微孔有机聚合物,而且此类微孔有机聚合物在合成产率、结构稳定性、孔径分布、吸附分离等方面表现出许多特殊或优异的性质。本文介绍了目前由金刚烷结构单元构建的以下几种微孔有机聚合物在合成和性能方面的研究进展:苯环连接型、席夫碱连接型、酰亚胺连接型、富氮型(苯并咪唑和三嗪),详细分析和比较了这些聚合物在合成方法、结构特点、稳定性与吸附性能等方面的异同点。此外,介绍了几种其他新型的金刚烷基聚合物。最后提出基于金刚烷的微孔有机聚合物未来的研究方向与思路。
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基于多相催化体系构建的醇胺化合成N-烷基胺

王新之, 王红利, 石峰

化学进展. 2020, 32(2-3): 162-178. https://doi.org/10.7536/PC190711

摘要 (3884) PDF全文 (1644) HTML (330) 可视化收藏引用

王新之, 王红利, 石峰. 基于多相催化体系构建的醇胺化合成N-烷基胺[J]. 化学进展, 2020, 32(2-3): 162-178.

Xinzhi Wang, Hongli Wang, Feng Shi. Alcohol Amination for N-Alkyl Amine Synthesis with Heterogeneous Catalysts[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(2-3): 162-178.

N-烷基化胺类化合物由于其在染料、药物、农药、表面活性剂、橡胶助剂、功能材料等精细化学工业中的重要作用,它的合成吸引了化学家们广泛的研究兴趣。在众多合成方法中,胺醇烷基化是一种N-烷基胺高效、清洁的合成方法,其中水是唯一副产物。本文系统地介绍了Ni、Cu、Pd、Pt、Co、Mn、Fe、Au、Ru、Ag等多相催化体系应用于醇胺化反应合成N-烷基胺的研究进展,并指出醇胺化多相催化过程中所面临的问题和未来的发展方向。
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软铋矿基微纳米材料的设计合成及其在光催化中的应用

曹秀军, 张雷, 朱元鑫, 张鑫, 吕超南, 侯长民

化学进展. 2020, 32(2-3): 262-273. https://doi.org/10.7536/PC190738

摘要 (1516) PDF全文 (842) HTML (126) 可视化收藏引用

曹秀军, 张雷, 朱元鑫, 张鑫, 吕超南, 侯长民. 软铋矿基微纳米材料的设计合成及其在光催化中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(2-3): 262-273.

Xiujun Cao, Lei Zhang, Yuanxin Zhu, Xin Zhang, Chaonan Lv, Changmin Hou. Design and Synthesis of Sillenite-Based Micro/Nanomaterials and Their Applications in Photocatalysis[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(2-3): 262-273.

软铋矿基光催化材料以其独特的晶体结构、电子结构以及显著的可见光吸收能力吸引着研究者们浓厚的兴趣,然而,该材料由于自身结构及功能缺陷,如光生载流子极易复合、量子产量低、有限的活性位点、活性晶面暴露不足等,导致其光催化活性和稳定性仍有待提高。因此,如何在微纳尺度上对软铋矿基光催化剂进行结构设计和功能整合,进而实现光催化活性和稳定性的优化调变,仍是一个亟待解决的关键科学问题。本文主要综述了软铋矿基微纳米材料的合成策略及其在光催化领域的最新研究进展,重点就软铋矿基光催化材料的形貌调控、贵金属负载、半导体/石墨烯耦合、离子掺杂、新型软铋矿基光催化体系的开发等方面进行总结;同时对软铋矿材料在光催化领域的应用进行了探讨;最后对此类光催化材料今后的研究前景进行了展望。
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单原子催化剂合成方法

吴文浩, 雷文, 王丽琼, 王森, 张海军

化学进展. 2020, 32(1): 23-32. https://doi.org/10.7536/PC190704

摘要 (7692) PDF全文 (3732) HTML (823) 可视化收藏引用

吴文浩, 雷文, 王丽琼, 王森, 张海军. 单原子催化剂合成方法[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 23-32.

Wenhao Wu, Wen Lei, Liqiong Wang, Sen Wang, Haijun Zhang. Preparation of Single Atom Catalysts[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(1): 23-32.

单原子催化剂作为一种原子尺度的催化剂,在制氢、CO氧化及光催化等领域均具有广阔的应用前景。大量实验结果和理论计算证实了金属单原子和载体之间的相互作用,及由两者之间电荷转移引起的电子结构改变是单原子催化剂具有高的选择性和催化活性的主要原因。本文着重综述了近年来共沉淀法、化学还原法及浸渍法所制备单原子催化剂的催化性能,并进行展望。
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基于非贵金属催化剂常温常压电化学合成氨

郭芬岈, 李宏伟, 周孟哲, 徐正其, 郑岳青, 黎挺挺

化学进展. 2020, 32(1): 33-45. https://doi.org/10.7536/PC190606

摘要 (2973) PDF全文 (1690) HTML (309) 可视化收藏引用

郭芬岈, 李宏伟, 周孟哲, 徐正其, 郑岳青, 黎挺挺. 基于非贵金属催化剂常温常压电化学合成氨[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 33-45.

Fenya Guo, Hongwei Li, Mengzhe Zhou, Zhengqi Xu, Yueqing Zheng, Tingting Li. Electroreduction of Nitrogen to Ammonia Catalyzed by Non-Noble Metal Catalysts under Ambient Conditions[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(1): 33-45.

氨是一种重要的化工原料和能量载体,“哈伯反应”是工业上合成氨最主要的方法,但是该方法存在着能耗高,大量排放温室气体CO₂以及转化率低等问题。近年来,常温常压下基于多相催化剂的电化学还原N₂反应(NRR)来制备氨因其原料(N₂ + H₂O)易得,不依赖传统化石能源以及条件温和等原因而表现出巨大的应用潜能,并受到了科学家的广泛关注。然而目前NRR仍存在着如催化剂以贵金属材料为主,催化效率低和催化机理未明确等问题亟待解决。本综述主要总结了电催化NRR的最新研究成果,首先介绍了电催化NRR热力学和催化机理,接着重点列举了基于非贵金属催化剂的研究进展,包括过渡金属氧化物、氮化物、硫化物、非金属催化剂及单原子催化剂等,然后讨论了几种NRR电催化剂的改性方法,以及常见的产物氨的定性定量方法,最后,就目前该研究方向中仍待解决的问题进行了总结,并对下一步的研究进行了展望。
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脱氢氨基酸的合成及其在药物研发中的应用

王童, 文姣, 李良春, 郑仁林, 孙德群

化学进展. 2020, 32(1): 55-71. https://doi.org/10.7536/PC190505

摘要 (2245) PDF全文 (740) HTML (276) 可视化收藏引用

王童, 文姣, 李良春, 郑仁林, 孙德群. 脱氢氨基酸的合成及其在药物研发中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 55-71.

Tong Wang, Wenjiao Zhao, Liangchun Li, Renlin Zheng, Dequn Sun. Synthesis of Dehydroamino Acids and Their Applications in the Drug Research and Development[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(1): 55-71.

传统多肽所具有的容易被酶解、细胞膜通透性差以及构象容易发生变化等缺点,限制了它作为药物在疾病治疗领域的应用。将脱氢氨基酸引入多肽,对其进行构象限制,能够有效改善它的代谢稳定性和生物利用度。本文主要综述了α,β-脱氢-α-氨基酸、β,γ-脱氢-α-氨基酸、α-脱氢-β-氨基酸、α,β-脱氢-β-氨基酸四种脱氢氨基酸的合成方法以及近几年来在药物设计中的应用,希望为相关的研究提供参考。
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含硅功能化聚烯烃:合成及应用

张勇杰, 樊明帅, 李晓佩, 李化毅, 王书唯, 祝文亲

化学进展. 2020, 32(1): 84-92. https://doi.org/10.7536/PC190621

摘要 (2722) PDF全文 (998) HTML (316) 可视化收藏引用

张勇杰, 樊明帅, 李晓佩, 李化毅, 王书唯, 祝文亲. 含硅功能化聚烯烃:合成及应用[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 84-92.

Yongjie Zhang, Mingshuai Fan, Xiaopei Li, Huayi Li, Shuwei Wang, Wenqin Zhu. Silicon-Containing Functionalized Polyolefin: Synthesis and Application[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(1): 84-92.

聚烯烃功能化改性是获得高性价比新材料的有效途径。含硅功能化聚烯烃(SFPO)是聚烯烃分子结构中含有机硅功能基团或有机硅聚合物链段的一类功能化聚烯烃的统称。由于有机硅功能基团及有机硅聚合物特殊的理化性质,SFPO通常具有丰富反应性或优异性能,成为一类有代表性的功能化聚烯烃。SFPO可以作为反应性中间体,用于制备具有复杂拓扑结构的功能化聚烯烃(如星型聚合物、梳型聚合物、接枝共聚物)或聚烯烃共价键接枝改性纳米材料;SFPO还可作为功能性添加剂(如增容剂、加工助剂,表面改性剂),用于开发聚烯烃新材料。近年来,研究人员在含硅功能化聚烯烃研究领域取得了系列进展,本文旨在对相关工作进行系统总结,以期引起同行注意并促进相关研究深入发展。
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开环易位聚合合成瓶刷聚合物

陈柯睿, 胡欣, 邱江凯, 朱宁, 郭凯

化学进展. 2020, 32(1): 93-102. https://doi.org/10.7536/PC190607

摘要 (3003) PDF全文 (880) HTML (341) 可视化收藏引用

陈柯睿, 胡欣, 邱江凯, 朱宁, 郭凯. 开环易位聚合合成瓶刷聚合物[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 93-102.

Kerui Chen, Xin Hu, Jiangkai Qiu, Ning Zhu, Kai Guo. Synthesis of Bottlebrush Polymers by Ring-Opening Metathesis Polymerization[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(1): 93-102.

瓶刷聚合物是一类具有独特侧链结构的梳形聚合物。功能性瓶刷聚合物在光子晶体、表面活性剂、医药载体、防污涂层以及智能材料等领域具有良好的应用价值。通过开环易位聚合合成瓶刷聚合物的方法具有合成步骤简单、聚合物接枝密度高和侧链组成均一等优点,在控制聚合物组成、分子量和分散性等方面具有显著优势。本文基于开环易位聚合,简述了合成瓶刷均聚物以及嵌段型、混合型和核-壳型三种类型的瓶刷共聚物的方法,并介绍了合成精确结构的瓶刷聚合物的新进展。
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血液肿瘤相关生物标志物的电化学传感检测

宫苗, 王晓英, 王晓宁

化学进展. 2019, 31(6): 894-905. https://doi.org/10.7536/PC181008

摘要 (1515) PDF全文 (407) HTML (137) 可视化收藏引用

宫苗, 王晓英, 王晓宁. 血液肿瘤相关生物标志物的电化学传感检测[J]. 化学进展, 2019, 31(6): 894-905.

Miao Gong, Xiaoying Wang, Xiaoning Wang. Electrochemical Sensing Detection of Biomarkers in Hematological Malignancies[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(6): 894-905.

血液肿瘤是一类严重危害人类健康的血液系统恶性疾病,主要累及骨髓、血液及淋巴组织。血液肿瘤相关生物标志物的定量检测是实现疾病精细化病理分型以实施靶向治疗进而改善预后的关键。本文对血液肿瘤相关生物标志物的种类、目前国内外常用的检测方法进行概述,重点阐述电化学生物传感器在检测血液肿瘤相关生物标志物方面的最新进展,并对血液肿瘤相关生物标志物电化学传感技术的未来发展方向提出展望,拟为其深入研究与应用提供参考。
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综述
电化学石英晶体微天平的应用

魏晓妍, 王刚*, 李岸峰, 权一舟, 陈金伟, 王瑞林*

化学进展. 2018, 30(11): 1701-1721. https://doi.org/10.7536/PC180132

摘要 (2182) PDF全文 (1099) 可视化收藏引用

魏晓妍, 王刚*, 李岸峰, 权一舟, 陈金伟, 王瑞林*. 电化学石英晶体微天平的应用[J]. 化学进展, 2018, 30(11): 1701-1721.

Xiaoyan Wei, Gang Wang*, Anfeng Li, Yizhou Quan, Jinwei Chen, Ruilin Wang*. Application of Electrochemical Quartz Crystal Microbalance[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(11): 1701-1721.

电化学石英晶体微天平（EQCM）即石英晶体微天平（QCM）与电化学检测相结合的测试技术。电化学石英晶体微天平以其简单、快速，可以在纳克级水平上对活性物质在石英晶振片上发生的沉积、吸附或溶解等过程进行动态检测等优势而成为表界面反应研究的有效手段之一。由于EQCM测试技术为原位测试方法，可以实现在线实时监测，利用其高精度和高灵敏度可以进一步对表界面上发生反应的过程及深层次的机理进行分析。本文就EQCM在电化学、生物医学及油田化学等领域以及研究机理及动力学等方面的应用进行了总结阐述，提出了EQCM的研究新方向以及发展中面临的问题。
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综述
电化学联用技术研究微生物的胞外电子传递机制

田晓春, 吴雪娥, 赵峰, 姜艳霞, 孙世刚

化学进展. 2018, 30(8): 1222-1227. https://doi.org/10.7536/PC180207

摘要 (2749) PDF全文 (1473) 可视化收藏引用

田晓春, 吴雪娥, 赵峰, 姜艳霞, 孙世刚. 电化学联用技术研究微生物的胞外电子传递机制[J]. 化学进展, 2018, 30(8): 1222-1227.

Xiaochun Tian, Xue'e Wu, Feng Zhao, Yanxia Jiang, Shigang Sun. Research on Mechanisms of Microbial Extracellular Electron Transfer by Electrochemical Integrated Technologies[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(8): 1222-1227.

胞外电子传递（EET）是指氧化还原反应所产生的电子在微生物细胞内和细胞外的电子受体/电子供体之间互相转移的过程，这一过程伴随着能量和物质的转化。阐明EET机制是提高微生物能量和物质转化效率的基础，为元素的生物地球化学循环、金属防腐以及生物电化学系统的应用等提供理论支撑。电化学技术作为研究电极/溶液界面电子转移的简便、有效方法，在研究微生物的直接电子传递和间接电子传递机制中发挥了重要的作用，也促进了EET机制的研究从宏观层面到微观层面不断深入。本文综述了研究微生物EET机制所涉及的电化学联用技术（包括微电极、扫描电化学显微镜、电化学联用光学显微镜和光谱电化学等）；详细介绍了这些电化学联用技术的功能和优势；重点阐述了这些电化学联用技术如何推动着EET机制的研究，从宏观的生物膜层面到微观的单个微生物细胞、蛋白和分子层面不断深入；展望了新的电化学联用技术在EET研究领域的应用前景。
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综述
海洋毒素电化学生物传感器

梁晨希, 曹立新*, 张跃娟, 闫培生

化学进展. 2018, 30(7): 1028-1034. https://doi.org/10.7536/PC171019

摘要 (1573) PDF全文 (905) 可视化收藏引用

梁晨希, 曹立新*, 张跃娟, 闫培生. 海洋毒素电化学生物传感器[J]. 化学进展, 2018, 30(7): 1028-1034.

Chenxi Liang, Lixin Cao*, Yuejuan Zhang, Peisheng Yan. Electrochemical Biosensors for Marine Toxins Analysis[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(7): 1028-1034.

由藻类产生的海洋毒素对人类健康和环境安全构成了较大威胁，对其进行快速准确的检测是减小海洋毒素危害的有效手段之一。电化学生物传感器具有快速简便、灵敏度高、检测限低和成本低等特点，为检测海洋毒素提供了新的技术途径。目前，应用于海洋毒素检测中的电化学生物传感器主要有免疫传感器、酶传感器和DNA传感器等。本文综述了迄今为止国内外海洋毒素电化学生物传感器研究所取得的成果，并对其当前研究存在的问题和未来发展趋势进行探讨和展望。
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综述
二维MXene材料的制备与电化学储能应用

姚送送, 李诺, 叶红齐, 韩凯*

化学进展. 2018, 30(7): 932-946. https://doi.org/10.7536/PC171114

摘要 (3322) PDF全文 (2419) 可视化收藏引用

姚送送, 李诺, 叶红齐, 韩凯*. 二维MXene材料的制备与电化学储能应用[J]. 化学进展, 2018, 30(7): 932-946.

Kai Han, Nuo Li, Hongqi Ye, Kai Han*. Synthesis of Two-Dimensional MXene and Their Applications in Electrochemical Energy Storage[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(7): 932-946.

CSCD(4)

将MAX相陶瓷通过液相刻蚀等方法移除A原子层可得到与石墨烯（Graphene）类似二维结构的过渡金属碳或氮化物（MXene），是近年来二维材料领域出现的新成员。独特的二维结构与丰富可调的组分使得MXene具有优异的导电与机械性能、高亲水表面与离子传输性能，受到越来越广泛的关注。目前已成功制备出的MXene材料有20余种，研究发现MXene应用于锂离子、非锂离子（如Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Al³⁺）二次电池和电化学超级电容器均表现出优异的性能，是一种很有潜力的电极材料。本文总结对比了MXene材料制备方法，简要概述了MXene材料的电子、电磁与机械性能，重点介绍了MXene在电化学电池与超级电容器储能方面的应用，最后对MXene材料目前存在的主要问题及未来研究与应用前景进行了展望。
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综述
赭曲霉毒素A的电化学适体传感检测

单艳群, 王晓英*

化学进展. 2018, 30(6): 797-808. https://doi.org/10.7536/PC171022

摘要 (1266) PDF全文 (500) 可视化收藏引用

单艳群, 王晓英*. 赭曲霉毒素A的电化学适体传感检测[J]. 化学进展, 2018, 30(6): 797-808.

Yanqun Shan, Xiaoying Wang*. Electrochemical Aptasensor for Detection of Ochratoxin A[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(6): 797-808.

Baidu(1)

赭曲霉毒素A （OTA）是一类主要由曲霉属和青霉属等真菌产生的小分子有毒次级代谢产物，广泛存在于食品、农产品和动物饲料中，具有强烈肝毒性、肾毒性、致畸和致突变等作用，亦是ⅡB类致癌物。鉴于OTA污染的普遍性和危害性，本文就目前OTA的常用检测方法进行概述和比较，重点阐述新型电化学适体传感技术在OTA检测方面的相关应用。全面综述了构型变换型、亲合型以及混合型OTA电化学适体传感器的原理、优缺点及最新研究进展，并对OTA电化学适体传感器的未来发展方向提出展望，为电化学适体传感器的深入研究与应用提供参考。
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综述
纳米NCS在电化学能量转换和储存中的制备和应用

朱永明, 姜云鹏, 胡会利*

化学进展. 2017, 29(11): 1422-1434. https://doi.org/10.7536/PC170560

摘要 (1035) PDF全文 (1294) 可视化收藏引用

朱永明, 姜云鹏, 胡会利*. 纳米NCS在电化学能量转换和储存中的制备和应用[J]. 化学进展, 2017, 29(11): 1422-1434.

Yongming Zhu, Yunpeng Jiang, Huili Hu*. Preparation and Application of Nanometer NCS in Electrochemical Energy Conversion and Storage[J]. Progress in Chemistry, 2017, 29(11): 1422-1434.

Baidu(1) CSCD(1)

镍-钴双金属硫化物（NiCo₂S₄）具有典型的AB₂O₄尖晶石结构，NiCo₂S₄的电导率比NiCo₂O₄电导率高两个数量级，在室温下的电导率高达1.25×10⁶S·m^-1。此外，NiCo₂S₄可提供比相应的单组分硫化物更有效的氧化还原反应，由于其独特的纳米结构和电化学性能，具有很大的应用潜力。本文系统地综述了不同结构纳米NiCo₂S₄的制备及其在电化学能量转换和储存中的应用，介绍了NiCo₂S₄纳米材料的形貌特征、物化特性以及合成方法。预处理条件、制备方法和生长基体都会对NiCo₂S₄纳米结构的形貌和性能产生影响，不同纳米结构（如纳米针、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米盒、纳米片、纳米板和层次结构）的NiCo₂S₄可通过多种方法制得（如水热法和溶剂热法、低温合成法、阴离子交换法、蒸气转换法、电沉积方法、共沉淀法和自组装等），其中最常用的是水热和溶剂热法，因为它们成本低、易于处理且适合大规模制造。同时，总结了NiCo₂S₄纳米材料在电催化、超级电容器和锂离子电池领域中的应用现状；分析和比较其不同纳米结构的制备工艺、方法和应用，希望能促进NiCo₂S₄纳米材料在电化学能量转换和储存领域的发展；最后提出NiCo₂S₄纳米材料的发展及应用方向。
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综述
MOF构筑的电化学传感器及应用

姜信欣, 赵成军, 钟春菊, 李建平*

化学进展. 2017, 29(10): 1206-1214. https://doi.org/10.7536/PC170619

摘要 (2399) PDF全文 (3297) 可视化收藏引用

姜信欣, 赵成军, 钟春菊, 李建平*. MOF构筑的电化学传感器及应用[J]. 化学进展, 2017, 29(10): 1206-1214.

Xinxin Jiang, Chengjun Zhao, Chunju Zhong, Jianping Li*. The Electrochemical Sensors Based on MOF and Their Applications[J]. Progress in Chemistry, 2017, 29(10): 1206-1214.

CSCD(1)

金属-有机框架化合物（以下简称金属-有机框架）是一类有机配体与金属中心通过自组装形成的具有三维框架结构的多孔材料，其特异复杂的结构使其具有良好的化学性能。金属-有机框架化合物在分析化学方面的应用受到广泛关注，在电化学传感器应用方面也取得了显著进展。本文简要介绍近年来金属-有机框架用于构建电化学传感器的方法及在电化学传感器中的作用；对基于金属-有机框架的电化学传感器的应用进行了综述；分析了目前金属-有机框架-电化学传感器研究中存在的问题和局限性并对其应用进行了展望。
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综述
非线性谱学分析的基本原理及其在电化学研究中的应用

毛庆*, 景维云, 石越

化学进展. 2017, 29(2/3): 210-215. https://doi.org/10.7536/PC161008

摘要 (1272) PDF全文 (789) 可视化收藏引用

毛庆*, 景维云, 石越. 非线性谱学分析的基本原理及其在电化学研究中的应用[J]. 化学进展, 2017, 29(2/3): 210-215.

Qing Mao*, Weiyun Jing, Yue Shi. Basic Principles and Applications of Nonlinear Spectroscopy Analysis in Electrochemistry[J]. Progress in Chemistry, 2017, 29(2/3): 210-215.

Baidu(3) CSCD(2)

暂态电化学分析技术由于可以提供与时间相关的电极过程动力学信息，在电化学研究中应用广泛。本文着重介绍了在正弦电流/电压激励下电化学系统的时频响应特性，其非线性频响行为的谱学表达、数值模拟方法以及实验表征方法，综述了非线性谱学分析技术在电化学研究中的应用。文中指出基于反应机理的谱学模拟与实验表征结果的对比是当前开展电化学非线性谱学研究的主要模式，总结出其在实验测量中交流振幅的选取原则，并在最后提出电化学系统的非线性主要源于反应动力学，非线性谱学分析因此在电化学反应的机理研究以及电化学系统诊断的许多方面独具优势。
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综述与评论
电化学生物传感应用于体外检测的研究

田亮, 姚琛, 王怡红*

化学进展. 2016, 28(12): 1824-1833. https://doi.org/10.7536/PC160908

摘要 (1086) PDF全文 (523) 可视化收藏引用

田亮, 姚琛, 王怡红*. 电化学生物传感应用于体外检测的研究[J]. 化学进展, 2016, 28(12): 1824-1833.

Tian Liang, Yao Chen, Wang Yihong*. Recent Advances in Electrochemical Biosensors for In Vitro Diagnostic[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(12): 1824-1833.

Baidu(1) CSCD(1)

电化学生物传感技术以它独特的检测、分析方法以及在临床检测中潜在的应用，近年来受到研究者越来越多的关注。癌症生物标志物的早期检测能够使得患者在癌症发展至晚期前得到治疗，增加患者存活率。此外，生物标志物能够用于确定疾病的复发，以及患者在接受化疗、放疗和外科治疗之后的后续评估。本文主要论述了现有癌症生物标志物检测的设备和方法，并对这些方法的优点和不足作了简单的评述。另外，介绍了体外诊断设备的发展现状和电化学传感技术的特点，并对癌症早期的主要生物标志物进行了介绍，以及着重论述了电化学传感技术应用于临床靶向生物标志物检测的研究进展。此外，还展望了电化学生物传感技术未来的研究方向和发展趋势。从目前的的研究来看，电化学传感技术在体外诊断和临床检测癌症生物标志物等方面存在着较大的应用潜质，有望成为生物、医学、环境等领域重要的研究技术。
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综述与评论
基于碳纳米材料的无酶电化学传感器同时检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸

邢立文, 马占芳

化学进展. 2016, 28(11): 1705-1711. https://doi.org/10.7536/PC160443

摘要 (1619) PDF全文 (1444) 可视化收藏引用

邢立文, 马占芳. 基于碳纳米材料的无酶电化学传感器同时检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸[J]. 化学进展, 2016, 28(11): 1705-1711.

Xing Liwen, Ma Zhanfang. Non-Enzymatic Electrochemical Sensors Based on Carbon Nanomaterials for Simultaneous Detection of Ascorbic Acid, Dopamine, and Uric Acid[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(11): 1705-1711.

Baidu(1) CSCD(1)

人体中抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）的浓度失调可能导致一系列疾病，如癌症、老年痴呆症、高尿酸血症等，而且这三个物种通常共存于体液中，有接近的氧化还原电位，因此实现三者的同时检测，既具有一定的难度，又具有极其重要的现实意义。近年来用于同时检测AA、DA和UA的电化学传感器取得了令人瞩目的进展，其中碳材料因其成本低廉、导电性好、稳定性好、比表面积大等特点逐渐引起人们的广泛关注。本文综述了基于碳材料构筑的检测AA、DA和UA的无酶电化学传感器的研究进展，对此类电化学传感器的今后发展做了展望。
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综述与评论
基于分子印迹技术的电化学发光分析

杨钰昆, 王小敏, 方国臻, 云雅光, 郭婷, 王硕

化学进展. 2016, 28(9): 1351-1362. https://doi.org/10.7536/PC160326

摘要 (1297) PDF全文 (527) 可视化收藏引用

杨钰昆, 王小敏, 方国臻, 云雅光, 郭婷, 王硕. 基于分子印迹技术的电化学发光分析[J]. 化学进展, 2016, 28(9): 1351-1362.

Yang Yukun, Wang Xiaomin, Fang Guozhen, Yun Yaguang, Guo Ting, Wang Shuo. Electrochemiluminescence Analysis Based on Molecular Imprinting Technique[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(9): 1351-1362.

Baidu(7) CSCD(3)

基于分子印迹技术的电化学发光分析是近几年刚刚发展起来的新型分析方法，兼具分子印迹技术与电化学发光方法两者的优点，具有高灵敏度、高选择性、可控性好、易于微型化和操作简单等特点，在生命科学、食品安全及环境监测等领域有着广泛的应用前景。本综述简要介绍了常用的电化学发光体系和基本原理，综述了近年来分子印迹电化学发光分析的主要研究进展，对不同类型分子印迹电化学分析的构建方法、原理及所构建方法的性能（包括灵敏度、选择性、检测范围和稳定性等）进行了评述。基于分子印迹技术的电化学发光分析主要可以分为三类：制备固态发光电极、非固态发光电极构建分子印迹电化学发光传感器和分子印迹固相萃取与电化学发光分析联用，其中制备固态发光电极用于构建分子印迹电化学发光传感器最有发展前景。最后，本综述也对分子印迹电化学发光分析今后的发展趋势和方向进行了展望。
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综述与评论
扫描电化学显微镜在光电能源研究领域的应用

何辉超, Sean P. Berglund, Buddie Mullins, 周勇, 柯改利, 董发勤

化学进展. 2016, 28(6): 908-916. https://doi.org/10.7536/PC151115

摘要 (1541) PDF全文 (784) 可视化收藏引用

何辉超, Sean P. Berglund, Buddie Mullins, 周勇, 柯改利, 董发勤. 扫描电化学显微镜在光电能源研究领域的应用[J]. 化学进展, 2016, 28(6): 908-916.

He Huichao, Sean P. Berglund, Buddie Mullins, Zhou Yong, Ke Gaili, Dong Faqin. Scanning Electrochemical Microscopy for Photoelectrochemical Energy Research[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(6): 908-916.

CSCD(1)

作为一种扫描探针技术,扫描电化学显微镜(SECM)在金属防腐、材料表征、生物医学和新能源技术等领域的研究中扮演着重要角色。本文简要介绍了SECM的基本工作原理和常用的两种工作模式:反馈模式和收集/产生模式;综述了SECM在太阳能电池和太阳光解水制氢两个光电能源研究领域的应用进展,同时结合课题组的工作基础,特别是近期利用SECM筛选合适金属离子掺杂改性WO₃光阳极的工作,对SECM在筛选半导体电极材料方面的应用特点进行了实例展示介绍,最后简要总结了SECM在光电能源研究领域的发展及方向。
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综述与评论
基于电化学还原氧化石墨烯的电化学传感

饶红红, 薛中华, 王雪梅, 赵国虎, 侯辉辉, 王晖

化学进展. 2016, 28(2/3): 337-352. https://doi.org/10.7536/PC150641

摘要 (2171) PDF全文 (3672) 可视化收藏引用

饶红红, 薛中华, 王雪梅, 赵国虎, 侯辉辉, 王晖. 基于电化学还原氧化石墨烯的电化学传感[J]. 化学进展, 2016, 28(2/3): 337-352.

Rao Honghong, Xue Zhonghua, Wang Xuemei, Zhao Guohu, Hou Huihui, Wang Hui. Electrochemical Sensors Based on Electrochemically Reduced Graphene Oxide[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(2/3): 337-352.

Baidu(11) CSCD(3)

石墨烯作为理想的电极材料,由于其优异的物理和化学性质,在电催化和电分析领域已得到了广泛的关注。由于石墨烯的不可逆团聚现象使其在电化学各领域的应用受到了极大的限制,而氧化石墨烯制备简单、易得,且具有良好的亲水特性,可弥补上述不足,但其结构中富含的各种含氧基团又会导致氧化石墨烯修饰界面的电子传输能力降低,不利于电催化反应和高灵敏传感器的构筑。采用适当的还原方法可减少和控制氧化石墨烯表面的含氧基团的数量,以恢复石墨烯较为完善的平面共轭结构,提高其导电性和调节带隙,达到调控材料电催化性能的目的。基于电化学还原氧化石墨烯(ERGO)得到的本征及各类无机、有机等ERGO类复合材料的电化学传感器具有明显的优势,已被广泛应用于各种电催化及电化学传感领域。本文就基于ERGO类材料的电化学传感器的近期进展作了简要评述,论述了此类电化学传感平台的特点、制备原理和方法、分类以及在各类环境污染物、食品和药物、DNA及生物等领域的电化学传感应用,并就此类电化学传感器的发展方向和应用前景进行了展望。
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综述与评论
基于脲衍生物阴离子识别的电化学检测

李敏睿, 郭永亮, 杨保平, 郭军红, 崔锦峰

化学进展. 2015, 27(5): 559-570. https://doi.org/10.7536/PC141108

摘要 (1156) PDF全文 (1076) 可视化收藏引用

李敏睿, 郭永亮, 杨保平, 郭军红, 崔锦峰. 基于脲衍生物阴离子识别的电化学检测[J]. 化学进展, 2015, 27(5): 559-570.

Li Minrui, Guo Yongliang, Yang Baoping, Guo Junhong, Cui Jinfeng. Electrochemical Analyses of Anion Recognition Based on Urea Derivatives[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(5): 559-570.

Baidu(1)

作为优良的氢键给予体,脲基(—NH—CO—NH—)是构筑阴离子识别受体的理想结构单元.而电化学方法因其方便快捷、灵敏度高等优点,近年来被广泛应用于阴离子的识别检测.本文对脲类受体的电化学阴离子识别进行了讨论,主要包括:(i) 归纳整理了电化学阴离子识别的机理,包括识别位点与阴离子结合之后对氧化还原中心的5种扰动机理和溶液中电化学测试受体和阴离子相互作用时常见现象的分析及对应结合常数的计算; (ii) 电活性脲类阴离子受体的研究进展,包括受体分子的设计、识别和机理; (iii) 探讨了该领域的后续发展方向.
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综述与评论
DNA甲基化电化学分析

杨引, 樊梦醒, 郭智慧, 张卉, 吴萍, 蔡称心

化学进展. 2014, 26(12): 1977-1986. https://doi.org/10.7536/PC140728

摘要 (1184) PDF全文 (1117) 可视化收藏引用

杨引, 樊梦醒, 郭智慧, 张卉, 吴萍, 蔡称心. DNA甲基化电化学分析[J]. 化学进展, 2014, 26(12): 1977-1986.

Yang Yin, Fan Mengxing, Guo Zhihui, Zhang Hui, Wu Ping, Cai Chenxin. Electrochemical Analysis for DNA Methylation[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(12): 1977-1986.

Baidu(3)

DNA甲基化是目前研究最多的DNA表观遗传修饰之一.大量研究表明,DNA甲基化会引起DNA结构、稳定性以及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而影响基因表达,进而引起多种神经退行性疾病、免疫系统疾病甚至癌症.因此,发展简易、灵敏、准确、可靠的方法进行DNA甲基化的分析是至关重要的.本文简单介绍了DNA甲基化的分析方法,重点综述了DNA甲基化的电化学分析方法,并对DNA甲基化的研究前景进行了展望.
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综述与评论
肿瘤标志蛋白的电化学分析

曹亚, 朱小立, 赵婧, 李昊, 李根喜

化学进展. 2015, 27(1): 1-10. https://doi.org/10.7536/PC140737

摘要 (1006) PDF全文 (1838) 可视化收藏引用

曹亚, 朱小立, 赵婧, 李昊, 李根喜. 肿瘤标志蛋白的电化学分析[J]. 化学进展, 2015, 27(1): 1-10.

Cao Ya, Zhu Xiaoli, Zhao Jing, Li Hao, Li Genxi. Electrochemical Analysis of Tumor Marker Proteins[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(1): 1-10.

Baidu(2) CSCD(2)

随着单克隆抗体技术和免疫学检测技术的不断发展,对癌症相关的肿瘤标志蛋白进行检测分析成为目前癌症早期筛查和诊断最为重要的手段。另一方面,随着分子识别与界面组装技术的发展,电化学检测技术在生物分析领域展现出一些独特的优势,比如操作简单、易于小型化、成本低、灵敏度高等。尤其是近年来,由于特异性结合肿瘤标志蛋白的各种抗体、适体、小分子多肽等被筛选出来,各种纳米材料和纳米技术在电化学分析检测中的应用不断被发掘,新型分子标记技术、界面组装技术以及信号放大技术不断被开发和应用,因此,电化学检测技术在肿瘤标志蛋白的定量分析方面获得了空前的发展机遇,发展极为迅速。本文结合作者所在实验室的一些代表性成果对近年来该领域的研究进展给予简短综述,并对未来的发展前景进行展望。
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综述与评论
微生物电化学系统电子中介体

刘利丹, 肖勇, 吴义诚, 陈必链, 赵峰

化学进展. 2014, 26(11): 1859-1866. https://doi.org/10.7536/PC140740

摘要 (2079) PDF全文 (2665) 可视化收藏引用

刘利丹, 肖勇, 吴义诚, 陈必链, 赵峰. 微生物电化学系统电子中介体[J]. 化学进展, 2014, 26(11): 1859-1866.

Liu Lidan, Xiao Yong, Wu Yicheng, Chen Bilian, Zhao Feng. Electron Transfer Mediators in Microbial Electrochemical Systems[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(11): 1859-1866.

Baidu(8) CSCD(3)

电化学活性微生物与电极之间的胞外电子传递在微生物电化学系统(microbial electrochemical systems,MESs)产能、生物修复等功能的实现中起着关键作用.目前,研究者对微生物胞外电子传递机理了解有限,限制了MESs的应用.相比于需要微生物功能蛋白与电极接触才能发生的直接电子传递,间接电子传递可通过具有可逆氧化还原活性的电子中介体(electron transfer mediators,ETMs)实现电子的传递,从而有效提高微生物胞外电子传递效率.在间接电子转移过程中,ETMs起着中间电子受体和中间电子供体的作用,即被还原后可将电子传递给最终电子受体并被重新还原;理论上每个ETMs分子可以循环数千次,因此ETMs对特定环境下终端氧化物(如铁离子)的循环有着极其显著的作用.本文系统总结了MESs中ETMs及间接电子传递机制近年来的研究进展,并且在此基础上探讨了ETMs在MESs中的研究趋势,以期推动MESs在生物修复、能源生产方面的实际应用.
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综述与评论
碳纳米管/石墨烯复合结构及其电化学电容行为

康怡然, 蔡锋, 陈宏源, 陈名海, 张锐, 李清文

化学进展. 2014, 26(09): 1562-1569. https://doi.org/10.7536/PC140347

摘要 (1810) PDF全文 (2677) 可视化收藏引用

康怡然, 蔡锋, 陈宏源, 陈名海, 张锐, 李清文. 碳纳米管/石墨烯复合结构及其电化学电容行为[J]. 化学进展, 2014, 26(09): 1562-1569.

Kang Yiran, Cai Feng, Chen Hongyuan, Chen Minghai, Zhang Rui, Li Qingwen. Carbon Nanotube/Graphene Hybrid Nanostructures and Their Application in Supercapacitors[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(09): 1562-1569.

Baidu(3) CSCD(4)

本文综述了超级电容器电极材料碳纳米管/石墨烯复合结构的制备方法，以及由该结构和赝电容活性物质形成的三元复合体系的电化学电容行为研究进展，并提出合理设计的碳纳米管和石墨烯复合结构可以有效发挥其高电导率、高比表面积和合理孔隙结构的优势，实现活性物质的高密度负载，从而获得具有高容量、良好倍率特性和长寿命的电化学超级电容器电极材料。
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综述与评论
光电化学传感器的构建及应用

孙兵, 艾仕云

化学进展. 2014, 26(05): 834-845. https://doi.org/10.7536/PC131014

摘要 (3326) PDF全文 (3925) 可视化收藏引用

孙兵, 艾仕云. 光电化学传感器的构建及应用[J]. 化学进展, 2014, 26(05): 834-845.

Sun Bing, Ai Shiyun. Fabrication and Application of Photoelectrochemical Sensor[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(05): 834-845.

Baidu(17) CSCD(5)

光电化学分析是基于光电化学过程和化学/生物识别过程建立起来的一种新的分析方法。该方法以光作为激发信号，以光电流作为检测信号，具有灵敏度高、响应快速、设备简单和易微型化等优点，在生物和环境等分析领域受到了广泛关注。电极表面修饰的光电层在吸收光子后被激发，所产生的载流子发生电荷分离和电子迁移，进而产生光电流。通过在光电层上进一步修饰传感识别单元，利用直接氧化还原、分子识别与结合、酶催化等方法所导致的光电流的变化与待测分子之间的数量关系，可实现对目标物的定量分析。因此，光电化学传感器在功能结构上包括光电转换单元和传感识别单元两部分，光电层的材料选择和传感识别策略是光电化学传感器构建的两大关键点。本文在对光电化学传感器基本原理及应用领域总结的基础上，对光电化学传感器的材料选择和传感模式进行了分析和综述。

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