封面图片展现了液态金属复合材料的独特优势与广阔应用前景。图片中央展示了液态金属基可拉伸导电复合材料制备的弹性电路,其微观结构清晰可见,展示了液态金属如何在柔性基质中形成稳定的导电网络,上方的气泡和下方的分子式则展示了其基本组成:液态金属元素和有机弹性基底。下方双手将材料向两侧拉伸,展现其在拉伸状态下依旧能保持电学与力学性能,强调了其优异的可拉伸性和稳定性。背景的电路板则展示了这种材料在柔性电路、传感器及医疗电子设备中的潜在应用,为下一代智能科技提供了强大的技术支撑。
王颖, 方莹莹, 阴永光. 一价汞“新”形态的发现:环境稳定性及其效应[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 293-294.
Ying Wang, Yingying Fang, Yongguang Yin. Unveiling a “New” Species Mercurous Mercury: Assessing the Environmental Stability and Its Implications[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 293-294.
郑再阳, 孙会彬, 黄维. 液态金属基可拉伸导电复合材料[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 295-316.
Zaiyang Zheng, Huibin Sun, Wei Huang. Liquid Metal-Based Stretchable Conductive Composites[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 295-316.
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。
朱澳伟, 李战峰, 郭坤平, 苗艳勤, 刘宝友, 岳刚. 9,9'-联蒽类蓝光材料在OLED中的应用[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 317-331.
Aowei Zhu, Zhanfeng Li, Kunping Guo, Yanqin Miao, Baoyou Liu, Gang Yue. 9,9'-Bianthracene-Based Blue Fluorescent Emitters for High-Performance Organic Light-Emitting Diodes[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 317-331.
有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)因其自发光、低驱动电压、广色域、面发光及柔性可弯曲等优势,在新型显示和固态照明领域引起了广泛关注和密切研究。在高性能的OLED研发中,作为三基色之一的蓝光发光材料及其器件相对滞后,阻碍了OLED产业化进程。9,9'-联蒽作为一种新兴的蓝色荧光材料,近年来备受关注。本文综述了9,9'-联蒽类蓝光材料在OLED中的应用进展,深入探讨9,9'-联蒽类蓝光材料对OLED性能提升的贡献,通过对其分子结构特性分析发现异构化、氟取代、非对称结构及空间位阻效应等分子设计策略在提高蓝光OLED效率和稳定性方面起到了关键作用。此外,本文进一步探讨了未来OLED发展方向,包括新型分子结构的开发、发光机理的深化理解、柔性可弯曲及大尺寸OLED应用技术的创新,旨在为高性能OLED蓝光材料的研究及产业化提供指导和借鉴。
胡亚清, 徐昆誉, 杨皓凌, 张风帆, 杨子浩, 董朝霞. CO2电催化制乙烯的铜基催化剂[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 332-350.
Yaqing Hu, Kunyu Xu, Haoling Yang, Fengfan Zhang, Zihao Yang, Zhaoxia Dong. Copper Catalytic System for CO2 Electrocatalytic Preparation of Ethylene[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 332-350.
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。
吴诗文, 陆宏志, 李雅欣, 张志阳, 徐守芳. 基于纳米颗粒表面等离子共振的比色分析法[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 351-382.
Shiwen Wu, Honogzhi Lu, Yaxin Li, Zhiyang Zhang, Shoufang Xu. Colorimetric Analysis Utilizing Surface Plasmon Resonance of Nanoparticles[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 351-382.
基于贵金属纳米颗粒等离子共振(LSPR)的比色传感,因具有操作简单和低成本的优点,在环境、食品安全、生物医学等多个领域得到广泛应用,对于有机分子、无机离子、DNA、蛋白质等重要物质的检测发挥重要作用。本文着重归纳了基于金纳米颗粒、银纳米颗粒、金纳米棒、三角银、金@银等典型贵金属纳米粒子的两种传感模式的原理及应用:一是基于聚集引起的LSPR比色传感;二是基于刻蚀和生长引起的“非聚集”LSPR传感。同时,总结了不同化学成分、尺寸、形貌、表面性质的贵金属纳米粒子对于不同分析物的响应特点,并针对比色传感应用中面临的选择性问题,简单介绍了比色分析传感阵列的构建和使用。最后简单归纳了纳米粒子LSPR比色传感面临的问题并对其研究前景进行了展望。在未来,基于贵金属纳米颗粒等离子传感器传感的潜在应用将进一步拓宽,这也将有助于简单、灵敏、即时的比色传感系统的发展。
杨雨尘, 刘振杰, 陆春华, 郭凯, 胡欣, 朱宁. 生物基(甲基)丙烯酸酯的合成及其聚合物制备[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 383-396.
Yuchen Yang, Zhenjie Liu, Chunhua Lu, Kai Guo, Xin Hu, Ning Zhu. Synthesis and Polymerizations of Bio-Based (meth)Acrylates[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 383-396.
作为合成高分子的重要品种,(甲基)丙烯酸酯聚合物在涂料、黏合剂、生物医用、电子电气材料等领域应用广泛。然而,目前(甲基)丙烯酸酯单体主要来源于不可再生的石化资源,从可持续发展角度而言,将生物质转化为(甲基)丙烯酸酯单体及其聚合物具有重要意义,不仅可以作为石化材料的补充,并且通过结构设计有望获得高性能的系列材料,提高产品附加值。本文总结了近年来生物基(甲基)丙烯酸酯及其聚合物的研究进展,系统介绍了以木质素、萜烯、植物油、葡萄糖、异山梨醇、呋喃化合物等生物质为原料生物基(甲基)丙烯酸酯单体的合成,探讨了上述单体聚合产物的性能与应用,并对相关领域面临的挑战与发展前景进行了展望。
刘可欣, 杜卓菲, 龚鑫, 毛洪钧, 彭剑飞. 大气黑碳颗粒物形貌演变[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 397-410.
Kexin Liu, Zhuofei Du, Xin Gong, Hongjun Mao, Jianfei Peng. Morphological Evolution of Atmospheric Black Carbon Particles[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 397-410.
黑碳(BC)颗粒物具有显著的吸光能力,是导致霾污染和全球变暖的重要物种。然而BC颗粒物吸光能力的定量研究长期无法达成共识,影响了其对环境和气候效应的准确评估。BC颗粒物微物理形貌的改变是影响其吸光的重要因素,但目前缺乏对其规律和机制较为全面的归纳总结。本文系统综述了BC颗粒物形貌定量表征参数、测量和计算方法及其在凝结、相分离、碰并和蒸发过程中的微观形貌的演变规律,并梳理其演变机制和主要影响因素。不同老化过程对BC颗粒物微物理形貌的改变是解释其吸光性争议的关键,但目前这些过程中BC核的形貌变化规律及复杂结构的BC颗粒物吸光定量评估仍存在很多不确定性。因此未来的研究方向应重点关注实际大气中BC颗粒物形貌演变过程,进一步探究形貌演变机制对BC核塌缩程度的影响、完善BC颗粒物光吸收和辐射模型。
卢柏舟, 方战强. ZVI/H2O2类芬顿技术降解抗生素的研究进展[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 411-424.
Baizhou Lu, Zhanqiang Fang. Degradation of Antibiotics Using ZVI/H2O2 Fenton-Like Technology[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 411-424.
ZVI/H2O2类芬顿技术克服了传统均相Fenton反应中存在的一些问题,并能有效地去除水中的抗生素,具有良好的应用潜力。然而,单独的ZVI/H2O2类芬顿技术对水中抗生素的降解效能及其矿化率有待提高。因此,研究者采用不同的强化措施来提升ZVI/H2O2类芬顿技术的去污效能及其对污染物的矿化率。本文统计分析了国内外ZVI/H2O2类芬顿技术去除水中抗生素的研究现状;总结了目前ZVI/H2O2类芬顿技术的主要强化措施及其对体系的影响效果;阐述并分析了不同强化措施协同ZVI/H2O2类芬顿技术对水中抗生素的降解效能、作用机理以及优缺点。最后,本文对ZVI/H2O2类芬顿技术降解水中抗生素的未来发展做出展望,提出了未来研究工作的相关建议。
秦伟龙, 孙睿远, Akbar Muhammad Bilal, 周扬, 况永波. BiVO4光阳极表面工程的大规模共形涂层策略[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 425-438.
Weilong Qin, Ruiyuan Sun, Muhammad Bilal Akbar, Yang Zhou, Yongbo Kuang. Scalable Conformal Coating Strategies for Surface Engineering of BiVO4 Photoanodes[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 425-438.
太阳能光电化学(PEC)水分解对可持续绿色能源开发有着重要意义。随着研究的推进,目前作为PEC系统核心组件的BiVO4光阳极面临着尺寸放大和长时间稳定性的挑战。优越的全共形涂层策略不受底物尺寸限制,能够抑制BiVO4半导体的光腐蚀,创造多功能界面,进一步与异质结、助催化剂等协同作用,有望实现大规模PEC水分解器件1000 h的稳定运行。本综述简要介绍了PEC水分解的基本原理以及具备代表性的器件的发展现状,阐述了面向大尺寸光阳极的全共形涂层的重要概念和主要设计原则,总结了近年来可实现全共形沉积涂层材料的最新进展,包括分子催化剂、金属氧化物/氢氧化物、碳化物/硫化物/磷化物和金属有机框架(MOFs),并讨论了更加具有发展潜力的全共形涂层的关键特性。最后对BiVO4光阳极全共形涂层的未来发展趋势做出展望。
胡芳诚, 胡均贤, 田阳, 王东, 马廷壮, 王立鹏. 钠离子电池正极材料氟磷酸钒钠的掺杂改性研究[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 439-454.
Fangcheng Hu, Junxian Hu, Yang Tian, Dong Wang, Tingzhuang Ma, Lipeng Wang. Doping Modification of Sodium Vanadium Fluorophosphate as Cathode Material for Sodium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 439-454.
钠离子电池倍率性能优异,高低温性能稳定,钠资源丰富且成本低,在大规模储能和低速电动车领域具有良好的应用前景。正极材料决定着钠离子电池的工作电压与循环性能,是直接影响钠离子电池整体性能的核心组成部分。其中,Na3V2(PO4)2F3(NVPF)具有优异的结构稳定性和高工作电位,但离子扩散速度慢和电子电导率低,需要通过元素掺杂等改性手段进一步提升性能。本文介绍了NVPF的背景、晶体结构和制备方法;详细总结了在NVPF材料的钠位、钒位、阴离子位等不同掺杂位点进行掺杂的改性进展;并分析了掺杂在NVPF材料中优化颗粒尺寸、增强晶格稳定性、改变晶格间距提升钠离子扩散速度、提高电子电导率的作用机理。本文从后续研究的角度出发,对NVPF材料的制备、掺杂位点以及作用效果进行了总结,并对掺杂改性发展前景进行展望。
蔡扬扬, 魏丽霞, 朱翼舟, 卢磊, 刘晓. 石墨烯柔性电热材料[J]. 化学进展, 2025, 37(3): 455-466.
Yangyang Cai, Lixia Wei, Yizhou Zhu, Lei Lu, Xiao Liu. Graphene Flexible Electrothermal Materials[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(3): 455-466.
石墨烯是一种超高导热性能的二维纳米材料,在电加热领域应用广泛。本文通过分析石墨烯及其柔性电热(膜)材料的研究进展,介绍了不同尺寸石墨烯的制备方法、功能化改性对石墨烯导热性的影响,总结了石墨烯柔性电热(膜)材料在除冰防雾、可穿戴衣物和低温电池热管理等领域的应用,为石墨烯电热材料的发展提供了研究基础,并指出未来仍需要突破石墨烯及其柔性加热(膜)材料制备工艺和加热元件集成上的技术难题。