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  • 研究论文
    无负极钠电池负极侧关键问题及界面设计
    戴嘉文, 谢春霖, 张睿, 李欢欢, 王海燕
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240519 https://cstr.cn/32298.14.PC240519
    录用日期: 2024-09-24
    摘要 (174) HTML (206) 可视化 收藏 引用

    相比锂离子电池，钠离子电池在资源、成本、安全、功率性能、低温性能等方面都具有较大优势。然而，目前的钠离子电池能量密度较低，为了开拓更广阔的应用空间，开发高比能钠电池是目前学术界和产业界关注的热点。近年来，无负极钠电池(AFSBs)因其在能量密度、工艺安全性和整体电池成本方面的优势而受到广泛关注。然而，该体系中存在的固态电解质界面(SEI)破裂、副反应增多、枝晶无序生长以及死钠的产生易导致快速的容量衰减，电池循环寿命较短。这些挑战可归因于以下三个关键问题：钠的高反应活性、循环过程中钠的不均匀沉积行为以及剧烈的体积膨胀。针对上述问题，本综述围绕集流体-钠界面与钠-电解质界面，阐释了AFSBs负极侧促进无枝晶生长的设计方法，包括设计亲钠涂层、构建多孔骨架结构调节钠成核过程以及设计坚固的SEI界面层，进一步引导钠的均匀沉积与剥离，最终构建长寿命的AFSBs。最后展望了AFSBs的未来研究方向及应用前景。

  • 研究论文
    9,9'-联蒽类蓝光材料在OLED中的应用
    朱澳伟, 李战峰, 郭坤平, 苗艳勤, 刘宝友, 岳刚
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240520 https://cstr.cn/32298.14.PC240520
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (72) HTML (12) 可视化 收藏 引用

    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。

  • 研究论文
    液态金属基可拉伸导电复合材料
    郑再阳, 孙会彬, 黄维
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240516 https://cstr.cn/32298.14.PC240516
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (315) HTML (291) 可视化 收藏 引用

    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内布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。

  • 研究论文
    基于PET废弃物化学解聚研究进展
    张浩哲, 许文龙, 孟繁升, 赵强, 乔英云, 田原宇
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240512 https://cstr.cn/32298.14.PC240512
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (381) HTML (372) 可视化 收藏 引用

    以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为代表的塑料制品，已成为现代生活和全球经济的重要组成部分。为解决PET废弃物引起的资源浪费和环境问题，实现材料的高值化循环利用，亟需探索低成本绿色高效转化回收方法。化学解聚可处理低价值、混合、受污染的塑料，通过不同的化学反应回收聚合物单体或化学升级再造生产具有高附加值的新产品，实现塑料废弃物的闭环循环及高值化应用，是建立循环聚合物经济的关键途径。本文综述了PET废弃物化学解聚工艺的最新研究进展，分析了PET废弃物化学解聚技术存在的问题，并对PET废弃物化学解聚工艺的未来发展趋势进行了展望。

  • 研究论文
    大气黑碳颗粒物形貌演变研究
    刘可欣, 杜卓菲, 龚鑫, 毛洪钧, 彭剑飞
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240510 https://cstr.cn/32298.14.PC240510
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (91) HTML (88) 可视化 收藏 引用

    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，影响了对其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认识的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。

  • 研究论文
    一氧化碳/氧气参与的端炔氧化羰基化反应
    范荣, 李雅婧, 胡晓娜, 张瑞琪, 刘希, 张东顺, 伊卓
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240327 https://cstr.cn/32298.14.PC240327
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (88) HTML (5) 可视化 收藏 引用

    氧化羰基化反应是合成含羰基化合物的重要方法，具有原料来源广及产物结构丰富等优势。近年来，随着绿色发展理念深入人心，开发以一氧化碳和氧气为原料的氧化羰基化反应成为该领域的热门方向。端炔C(sp)-H键在氧化羰基化反应中展示出优异的反应活性，能够构筑一系列不饱和羰基化合物。本综述介绍了端炔的氧化羰基化反应及其在全合成中的应用，包括氧化烷氧基羰基化、氧化胺羰基化和氧化羰基化-环化，重点阐述金属催化羰基化和金属氧化两部分的反应机理，并对该类反应的未来发展趋势予以展望。

  • 研究论文
    高氯酸盐的还原转化:原理和应用
    方军华, 李若繁, 张文军, 张伟贤
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240324 https://cstr.cn/32298.14.PC240324
    录用日期: 2024-09-22
    摘要 (110) HTML (104) 可视化 收藏 引用

    高氯酸盐是水中的持久性无机污染物，由于其高溶解性、流动性和稳定性，在环境中很难降解。高氯酸盐的污染已经成为全球性的环境挑战，因其在地表水和地下水中的残留物通过各种途径进入食物和饮用水，构成潜在的健康风险。化学和生物方法被广泛研究用于高氯酸盐的去除，每种方法都具有独特的优势和挑战。本文系统总结了近年来去除水中高氯酸盐的化学和生物处理技术的研究进展，详细阐述了这些技术的机理、影响因素和优缺点。化学降解、催化还原和电化学还原是处理高氯酸盐污染的有效方法。有机电子供体如乙酸、甘油、乙醇和甲烷，以及无机电子供体如氢气和元素硫，被广泛应用于高氯酸盐的生物降解过程中。化学方法提供了快速的还原速率和简便的实施，而生物方法则提供了环保的解决方案和长期的可持续性潜力。然而，这两种方法均存在局限性。近年来，研究人员开始探索将化学和生物方法相结合的联合去除技术，以提高高氯酸盐污染物的修复效率。本文综述了吸附-生物法、生物-电化学法和化学还原-生物法三种联合去除技术的研究进展。此外，还探讨了未来研究的方向，包括工程化实施研究、材料和微生物研究、实际应用研究以及高氯酸盐降解机理的深入探索。这些研究将为高氯酸盐污染物的有效治理提供重要的理论和实践指导。

  • 生物基环烯烃的合成与开环易位聚合
    潘光誉, 胡欣, 殷杰, 刘一寰, 郭凯, 朱宁
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240323 https://cstr.cn/32298.14.PC240323
    录用日期: 2024-06-28
    摘要 (75) 可视化 收藏 引用
    生物质转化制备生物基高分子材料成为化学和材料等领域的研究热点。环烯烃开环易位聚合是构筑主链含有不饱和双键聚烯烃的有效策略。近年来,国内外学者设计合成了不同结构的生物基环烯烃单体,通过开环易位聚合获得了性能优异的生物基聚烯烃新材料。本文以纤维素、半纤维素、木质素、萜、植物油和氨基酸等生物质原料分类,介绍了降冰片烯衍生物、氧杂降冰片烯衍生物、环辛烯衍生物、大环烯烃等生物基环烯烃单体的合成,总结了生物基环烯烃开环易位聚合制备功能化聚烯烃的研究进展,并对该领域的前景与挑战进行了探讨和展望。
  • 生物质基离子热电器件
    郑赛, 官小玉, 张炳原, 朱晏霞, 李东平, 韩庆鑫, 王学川
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240322 https://cstr.cn/32298.14.PC240322
    录用日期: 2024-06-28
    摘要 (54) 可视化 收藏 引用
    以生物质为基体的新型离子热电材料因具有较高的离子塞贝克系数、较好的柔韧性,成本低,绿色可生物降解等优势,在构建安全、稳定、高效的柔性可穿戴热电器件方面具有广阔的应用前景。本文综述了以纤维素、明胶等生物质材料为基体的离子热电电容器和离子热电池的制备方法、热电原理、热电性能及其近五年在可穿戴体热收集装置、柔性温度传感器和自驱动人体监测系统领域的最新应用。结合当前研究现状,进一步总结了生物质基离子热电材料研究的难点与不足,以及生物质基离子热电器件未来推广应用面临的困难与挑战,并就上述存在的问题提出了针对性的解决思路,为本领域相关研究提供重要的理论指导与技术借鉴。
  • 肿瘤小细胞外囊泡的精准检测
    王慧静, 孙蝶, 王睿颖, 张卉
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240318 https://cstr.cn/32298.14.PC240318
    录用日期: 2024-06-28
    摘要 (91) 可视化 收藏 引用
    肿瘤小细胞外囊泡是由肿瘤细胞释放的粒径小于200 nm的膜性囊泡,其表面和内部携带各种生物分子信息并参与细胞间通信,是公认的最重要的癌症液体活检物之一。肿瘤小细胞外囊泡表面含有多种蛋白,这些蛋白可以与其相对应的抗体或核酸适配体相结合,利用光学或电化学方法可以实现对肿瘤小细胞外囊泡的定量检测。由于小细胞外囊泡的高度异质性和复杂性,单一生物标志物的识别容易受到外界干扰产生假阳性或假阴性信号,因此依靠单一的蛋白很难实现对肿瘤小细胞外囊泡的精准检测。同时分析多种生物标志物可以有效的解决该问题并提供更准确的癌症诊断和预后指导。本文论述了基于表面蛋白的肿瘤小细胞外囊泡的检测方法,比如荧光法、比色法、电化学方法以及电致化学发光等,并从多蛋白多信号比例输出、多蛋白逻辑门的使用以及多蛋白邻近连接反应的角度重点论述了基于表面多蛋白的小细胞外囊泡的高灵敏度的精确检测。
  • 三维集流体的构筑及其稳定锂负极的研究进展
    李晨阳, 苏丽, 王青磊, 上官雪慧, 高丽君, 李法强
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240317 https://cstr.cn/32298.14.PC240317
    录用日期: 2024-06-28
    摘要 (108) 可视化 收藏 引用
    锂金属具有极高的理论比容量和最低的氧化还原电势,被誉为最具发展潜力的负极材料,然而锂金属负极中的枝晶生长、固体电解质界面(SEI)层不稳定和锂循环过程中无限体积膨胀等挑战阻碍了锂金属电池的进一步商业应用。针对锂金属负极中出现的问题,研究人员提出了大量的解决方案,其中三维集流体不仅可以降低电流密度,缓解枝晶生长,还可以容纳锂沉积/剥离过程中的体积变化。本综述基于锂负极存在的问题,分别讨论了三维集流体结构设计和亲锂化改性用于稳定锂负极的作用机理,并总结了其最新研究进展。最后,对用于高性能锂金属负极的三维集流体的未来研究方向进行了展望。
  • 蛋白分离膜的构建
    苗君萍, 张昭乾, 辛少鹏, 胡云霞
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240312 https://cstr.cn/32298.14.PC240312
    录用日期: 2024-06-28
    摘要 (98) 可视化 收藏 引用
    膜分离技术具有可常温运行、操作简便、容易集成及分离效率高等特点,被广泛应用于液体与气体的分离纯化。蛋白因具有独特的结构与功能,如含有特定的水分子/离子通道、金属离子结合位点、规则纳米结构或抗菌耐污染性能等,被用于制备分离膜,赋予膜优异的渗透选择性能或独特的分离性能或抗菌耐污染等功能特性。本文简要介绍了用于制膜的关键功能蛋白的结构与性能,总结分析了几种常用的蛋白膜制备方法,详细综述了目前几种关键蛋白分离膜的研究进展,深刻分析了蛋白膜研制存在的问题,最后展望了未来蛋白膜的研究方向。
  • ZVI/H2O2类芬顿技术降解抗生素的研究进展
    卢柏舟, 方战强
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240509 https://cstr.cn/32298.14.PC240509
    录用日期: 2024-06-27
    摘要 (55) 可视化 收藏 引用
    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,研究者们采用了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,提出了进一步研究工作的相关建议。
  • 甘油选择性氧化制乳酸贵金属催化剂
    谢浩东, 胡尊龙, 魏豪斌, 葛思达, 王子轩, 张玉明, 吴志杰
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC23114 https://cstr.cn/32298.14.PC23114
    录用日期: 2024-05-14
    摘要 (150) 可视化 收藏 引用
    生物柴油产量增加导致副产物甘油过剩问题愈加凸显,将甘油催化转化生成高附加值化学品具有重要意义。近年来,贵金属催化剂(Au、Pt、Pd等)常被用于催化甘油转化制乳酸,其中乳酸选择性和催化剂稳定性的提高是催化剂面临的关键挑战。本文介绍了负载型贵金属催化剂催化甘油选择性氧化制乳酸的反应机理,揭示了不同金属活性位点的作用,同时,围绕贵金属活性位的结构和电子性质,讨论了金属粒径、载体、反应体系pH对反应性能的影响,分析了贵金属与载体之间的强相互作用促进甘油分子羟基活化机制。最后,阐释了甘油选择性氧化制乳酸面临的主要挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。
  • “环境催化城市”：概念提出和研究展望
    马金珠, 楚碧武, 马庆鑫, 何广智, 刘倩, 王书肖, 贺克斌, 赵进才, 贺泓
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC24021 https://cstr.cn/32298.14.PC24021
    录用日期: 2024-03-19
    摘要 (206) PDF全文 (227) 可视化 收藏 引用
    大气污染是城市环境质量改善面临的重大挑战。城市化过程既是造成城市大气高度复合污染的重要原因,也为城市自净化大气污染物提供了可人为强化的条件。“环境催化城市”是指将城市中的建筑物内外、硬化地面等表面涂覆催化材料,在自然界的光、热等条件下实现环境中低浓度气态污染物自发催化净化的城市。构建“环境催化城市”对低碳控制大气复合污染,持续改善室内外环境空气质量,规划建设“自净城市”意义重大。本文提出了“环境催化城市”概念,并对如何完善和发展“环境催化城市”理论和实践进行了展望。
  • 木质纤维素气凝胶的制备及其阻燃改性
    王爽, 张鑫, 孙苗, 段红娟, 张海军, 李少平
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC230813a https://cstr.cn/32298.14.PC230813a
    录用日期: 2024-03-13
    摘要 (178) 可视化 收藏 引用
    木质纤维素气凝胶具有密度低、孔隙率高、导热系数低等优异性能,被广泛应用于保温隔热、吸附、催化、电磁屏蔽和生物医学等领域。同时木质纤维素也是一种生物基材料,具有绿色、无污染、可再生和可持续的特点。本文首先综述了木材基纤维素和农作物废弃物基纤维素气凝胶的最新研究进展,然后综述了冷冻干燥、超临界干燥和常压干燥制备木质纤维素气凝胶的研究现状。其次,针对木质纤维素气凝胶普遍存在的易燃问题,详述了提高木质纤维素气凝胶阻燃性能的常用方法。最后,提出了木质纤维素气凝胶制备及性能方面存在的主要问题,并对该领域未来的发展方向进行了展望。
  • 锂电池高电压电解液
    任启蒙, 王青磊, 李因文, 宋学省, 上官雪慧, 李法强
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC221132 https://cstr.cn/32298.14.PC221132
    录用日期: 2023-04-28
    摘要 (287) 可视化 收藏 引用
    随着我国“碳达峰”、“碳中和”战略的实施,发展清洁能源、推进新能源产业发展已成为全社会共识。锂电池因高能量密度、高功率密度、长循环寿命和绿色环保等显著优势,已成为新一代储能设备。其发展对缓解能源危机、带动新旧动能转换、实现“双碳”战略目标具有重要意义。为了进一步提高锂电池的能量密度,最有效的策略是采用高电压或高比容量的正极材料。然而,传统碳酸酯基电解液无法在高电压下稳定循环,因此拓宽电解液的电化学窗口尤为重要。本文总结了高电压电解液有机溶剂和添加剂的作用机理并探究了拓宽电解液电化学窗口的有效策略,同时对水系电解液、固态电解质、聚合物凝胶电解质的特性进行了归纳,最后对高电压电解液未来的发展和前景做出总结和展望,为锂电池高电压电解液的设计提供了科学依据。
  • 自修复有机硅材料的制备策略
    叶娟, 林子谦, 李伟健, 向洪平, 容敏智, 章明秋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC220543 https://cstr.cn/32298.14.PC220543
    录用日期: 2022-09-19
    摘要 (681) 可视化 收藏 引用
    近年来,通过仿生生命体自我修复损伤这一现象而研制的自修复材料,可有效延长材料的使用寿命、提高材料的使用安全性、降低资源浪费,具有巨大的发展潜力。其中,自修复有机硅材料因兼具自我修复的功能和有机硅材料优异的性能,已成为当下的研究热点。由于外界刺激条件如紫外光、温度等是材料实现损伤自我修复的外在驱动力,在很大程度上影响着材料的修复效能,且不同的刺激条件具有不同的优缺点和应用领域。因此,本文将基于自修复过程中外界刺激因素的不同,对自修复有机硅材料尤其是近五年来的最新研究成果进行综述,从外援型和本征型自修复有机硅材料两方面入手,以本征型自修复有机硅材料为重点,并对自修复有机硅材料今后的发展进行了分析展望。
  • 水热体系中的凝聚态及化学反应*
    高露莎, 李婧汶, 宗慧, 刘千玉, 胡凡生, 陈接胜
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC220326 https://cstr.cn/32298.14.PC220326
    录用日期: 2022-04-01
    摘要 (370) 可视化 收藏 引用
    水是一种清洁、安全、环境友好的化学反应介质,认识水介质体系中水的性质及水热化学反应对凝聚态化学的研究至关重要。水热条件下的水处于高温高压状态,其物理化学性质往往与常态下的水完全不同;因此,水热体系中可进行的化学反应范畴大为拓宽。本文介绍了水分子及其团簇的结构,水性质随条件变化的规律和特点以及水热体系中的凝聚态问题,综述了水热体系中典型的材料合成、水热有机化学反应、生物水热合成等内容,梳理了凝聚态和水热化学之间的关系,期望从凝聚态化学的角度为理解水热化学及反应体系提供一些新的思路。
  • 贵金属催化剂上氢气选择性催化还原NOx*
    贾斌, 刘晓磊, 刘志明
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC210920 https://cstr.cn/32298.14.PC210920
    录用日期: 2022-04-01
    摘要 (114) 可视化 收藏 引用
    NOx的控制对于改善大气环境质量具有重要意义,而氢气选择性催化还原（H2-SCR）NOx作为一种高效环保的脱硝技术而倍受关注。本文总结概述了近年来贵金属催化剂在H2-SCR脱硝反应中的研究进展,首先介绍了H2-SCR反应机理,在此基础上分别论述了影响贵金属催化剂性能的因素（如活性组分、载体类型、助剂添加及组分存在形式等）及催化剂结构与性能的构效关系。最后,针对目前存在的问题展望了H2-SCR脱硝未来的发展方向。
  • 纳米金属有机框架在肿瘤靶向治疗中的应用*
    冯海弟, 赵璐, 白云峰, 冯锋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC211008 https://cstr.cn/32298.14.PC211008
    录用日期: 2022-04-01
    摘要 (233) 可视化 收藏 引用
    金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks, MOFs）是一类由金属离子和功能有机配体通过配位键构成的多孔配位聚合物,具有易于合成和功能化、结构可调、比表面积大以及负载量高等特点,已被广泛应用于催化、气体吸附、分离、存储、传感和检测等领域。纳米金属有机框架（Nanoscale Metal-Organic Frameworks, NMOFs）具有纳米颗粒的特殊性质,在肿瘤治疗中显示出良好的应用前景。NMOFs自身可以作为治疗剂,也可以作为治疗剂（药物、光热剂、光敏剂和芬顿反应催化剂等）的纳米载体,进行肿瘤的被动靶向、物理化学靶向和主动靶向治疗。本综述重点介绍了将NMOFs用于肿瘤药物化疗（Chemotherapy, CT）、光热治疗（Photothermal Therapy, PTT）、光动力治疗（Photodynamic Therapy, PDT）、化学动力学治疗（Chemodynamic Therapy, CDT）,以及多种联合治疗的研究进展。最后阐述了目前NMOFs在肿瘤治疗中面临的挑战及其未来的发展前景。
  • 数据科学与化学交叉视域下的重金属危废物相分析
    林乐, 刘学明, 梁彦杰, 徐文彬, 李音, 林璋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC211120 https://cstr.cn/32298.14.PC211120
    录用日期: 2021-12-27
    摘要 (1483) 可视化 收藏 引用
    我国重金属危险废物（重金属危废）产生量全球第一，高达数千万吨/年，环境危害性极强，一旦控制不当将引发重大环境安全事故，其处理处置一直是环境领域的世界难题。目前，基于物相调控的资源化是解决该难题最具潜力的方案。然而，重金属危废来源广，物相种类多样、结构多变，导致难以发展共性的资源化技术。本文以《国家危险废物名录》中所列危废为研究对象，在数据科学和化学交叉视域下系统深入地分析重金属危废的物相组成特征，归纳出重金属危废中的共性物相，并构建了全行业重金属危废中重金属元素与物相的映射图谱。在此基础上，本文介绍了两种重金属赋存分布的定量分析方法，明确了典型重金属危废中的赋存物相，最后展望了重金属危废物相新认知在推动处理处置技术革新方面的广阔前景。
  • 纳米技术在水中病毒灭活中的应用：对新型冠状病毒SARS-CoV-2传播阻断的启示
    冀豪栋, 齐娟娟, 郑茂盛, 党晨原, 陈龙, 黄韬博, 刘文
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC200205 https://cstr.cn/32298.14.PC200205
    录用日期: 2021-05-25
    摘要 (1002) 可视化 收藏 引用
    新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情给人类社会发展和生命健康造成了巨大威胁，由于新型冠状病毒（SARS-CoV-2）在水中的稳定性，城市污水成为该病毒最集中的污染源之一，因此如何杀灭主要水媒介中的病毒也成为了科学领域关注的重要问题。新冠病毒在结构上由具有遗传效应的RNA链和蛋白衣壳组成，可受活性氧物种（ROS）攻击解体而被灭活。再者，生化代谢的阻断和结构的破坏也是新冠病毒灭活的有效方法。纳米材料因其表面和界面效应、独特的微观结构及优异的物化性质，在新冠病毒杀灭中有很好的应用前景。本文在探讨新型冠状病毒结构组成以及其在水环境中的存活及传播特征的基础上，全面综述了纳米材料在光催化、非均相催化高级氧化、离子毒性灭活、结构效应等方面于灭活病毒中的应用，深入探究了病毒灭活行为及机理。基于此，结合新冠病毒的结构组成及传播特征，深入探讨了不同纳米技术的新冠病毒灭活中的潜在应用。该综述可为环境纳米技术应用于水中新冠病毒灭活及其在水媒介中的次生传播阻断提供理论依据和实践参考。
  • 具有三维特殊形貌/纳米结构的Pt基电催化剂的研究进展
    唐向春 陈家祥 刘利娜 廖世军
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC200218 https://cstr.cn/32298.14.PC200218
    录用日期: 2021-05-25
    摘要 (570) 可视化 收藏 引用
    燃料电池技术及产业近年来在我国迅猛发展，然而，大量使用Pt基贵金属催化剂所带来的高成本问题仍然是制约燃料电池技术及产业发展的最为重要的因素之一。开发和研究具有更高催化效率的Pt基贵金属催化剂对于促进燃料电池技术和产业的发展具有十分重要的意义。具有三维特殊形貌/纳米结构的Pt基催化剂是近年来出现的一类极其重要的低Pt催化剂，这类催化剂由于具有特殊的形貌和结构，其Pt质量活性可以数倍数十倍地高于目前广泛使用的Pt碳类催化剂。本文着重介绍了近年来具有三维特殊形貌的Pt基催化剂（如：纳米框架结构、花状结构、纳米笼结构、海胆结构等）的研究进展，以及这类催化剂在燃料电池中的应用的研究进展。同时，指出了这类催化剂尚存在的不足和面临的挑战，并对这类催化剂的未来的研究和应用做了展望。
  • 激活型有机光声造影剂应用研究
    刘加伟, 王婧, 王其, 范曲立, 黄维
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC200720 https://cstr.cn/32298.14.PC200720
    录用日期: 2020-12-28
    摘要 (609) 可视化 收藏 引用
    光声（PA）成像作为一种结合了光学和声学成像优势的新型成像方式，具有深层组织穿透和高空间分辨率等优点，在重大疾病的早期影像诊断方面有着巨大的应用前景。然而传统的PA造影剂依然存在信噪比低、选择性及特异性差等不足，容易产生假阳性诊断结果。激活型PA造影剂可以有效的降低背景噪声，并提升成像的灵敏度和特异性，是目前PA造影剂设计与构筑的主要趋势。本综述首先简单介绍了PA成像的原理，然后结合近几年在金属离子、酶、活性氮和活性氧等相关方面的生物成像应用，梳理了可激活探针在不同微环境中的响应方式。最后，对激活型探针在PA成像中的应用进行了总结和展望。
  • 生物质纤维衍生碳材料在锂硫电池正极中的应用
    任文臣, 崔志华, 王文涛, 唐炳涛
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC200629 https://cstr.cn/32298.14.PC200629
    录用日期: 2020-12-22
    摘要 (1037) 可视化 收藏 引用
    锂硫电池采用理论放电比能量高达2600 Wh/kg的单质硫作为正极活性物质,其能量密度是传统锂离子电池的5~6倍,可大幅提高电动汽车的续航里程和电子产品的使用时间。然而,锂硫电池正极充放电中间产物多硫化锂易溶于电解液,从而造成活性物质流失。在锂硫电池正极材料研究中,常采用多孔化处理或极性修饰,赋予正极载体一定的束硫能力,抑制多硫化锂的溶解。作为天然的纳米材料源,生物质纤维可利用其丰富的分级多孔结构和天然的杂原子掺杂特性对锂硫电池正极活性物质进行物理或化学吸附,从而提高电池的循环稳定性。本文分类综述了生物质纤维在锂硫电池正极材料中的应用,总结了生物质纤维衍生碳材料的功能化处理手段及束硫机理,分析了目前生物质纤维衍生碳材料正极载体研究中面临的主要问题,并展望了其在锂硫电池中的应用前景。
  • 选择性氧化HMF的研究及展望
    程丽丽, 章赟, 朱烨坤, 吴瑛
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC200441 https://cstr.cn/32298.14.PC200441
    录用日期: 2020-10-15
    摘要 (2551) 可视化 收藏 引用
    近年来，利用储量丰富且可再生的生物质资源制备高附加值化学品和液体燃料是目前化学研究领域的热点之一，同时契合可持续发展的国家战略。5-羟甲基糠醛（HMF）是关键的生物质平台化合物之一，广泛应用于制备精细平台化合物、药物的中间体、聚合物的合成、液体燃料的前驱体等。因此，HMF的选择性氧化逐渐成为生物质领域的研究热点。本文主要介绍了近五年来关于HMF选择氧化制备DFF、FFCA、FDCA等生物质衍生物的研究，以及以HMF为中间体的生物质转化过程。关于对HMF进行选择性氧化，主要聚焦于以热催化和光催化两种途径。其中，以热催化的途径将HMF选择性氧化为DFF和FDCA研究较多，此途径下的催化体系主要介绍了贵金属和非贵金属两类；而在为数不多的光催化途径下，主要研究的催化体系是g-C3N4催化剂。此外还指出了目前HMF氧化反应研究存在的不足，并提出了可能解决的方法。