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  • 综述与评论
    凝聚态化学视角下的电化学界面结构与过程
    王宇菲, 王翔, 王栋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250707
    录用日期: 2026-01-19
    摘要 (12) HTML (15) 可视化 收藏 引用

    电化学体系包含电极、电解质等基本要素，其组成、相态、结构等对体系的电化学性能有着重要影响。电化学界面是电化学反应发生、物质转化、电荷转移的关键区域。借助先进的电化学原位表征技术，深入研究并理解电化学反应中的界面动态过程与规律是高性能电化学体系精准构筑的重要基础。本文围绕凝聚态化学视角下的电化学界面过程与表征展开系统综述，介绍了电极、电解质等电化学体系中的基本要素，从凝聚态化学视角理解电化学界面的特征。总结了电化学界面的表征方法与技术，同时讨论了部分界面电化学动态过程与调控规律。

  • 研究论文
    无机非晶纳米材料的结构与特性
    陈翔宇, 康建新, 郭林
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20251206
    录用日期: 2026-01-08
    摘要 (14) HTML (1) 可视化 收藏 引用

    非晶态材料是凝聚态化学研究的重要内容之一。非晶态材料长程无序、短程有序的原子排列特征，使其结构特性与物理化学性质显著区别于传统晶体材料。本文围绕无机非晶纳米材料近期的研究进展，首先从微观尺度解析了非晶结构的特性，重点探讨了组成非晶态材料的化学键与分子间相互作用的类型及作用机理；随后阐述了非晶结构在无机非晶纳米材料参与化学反应过程及功能应用中的关键作用，并基于多尺度结构视角深入分析了无机非晶纳米材料中电子态调制及原子结构设计对化学反应的调控作用，旨在建立非晶结构与反应活性间的构效关系；最后对无机非晶态材料的未来研究方向与应用前景进行了展望，为凝聚态化学的深化研究提供粗浅的借鉴。

  • 研究论文
    甲烷低温电氧化催化剂研究进展
    蒋世玉, 蒋佳欣, 熊浩森, 尚书勇, 贺格, 张强
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20251117
    录用日期: 2026-01-07
    摘要 (48) HTML (4) 可视化 收藏 引用

    本文总结了甲烷低温电氧化法（CH4OR）催化剂制备高附加值化学品过程面临的挑战和研究进展。工业上，常见的甲烷高温重整方法，能耗高且操作条件苛刻，甲烷易过度氧化或积碳，不利于绿色低碳发展。CH₄OR方法能够在温和条件下实现甲烷的高效转化，并与可再生能源兼容，在波动性清洁能源储存转化与甲烷高效利用方面兼具优势。目前，针对CH₄OR的研究比较多，主要集中在开发高活性、高稳定性和高选择性的电催化剂方面。本文从CH₄OR过程中C-H键活化的活性氧活化直接途径、自由基介导的间接路径的两类主要反应机制出发，梳理了CH₄OR催化剂的研究进展和未来发展方向。

  • 层状Zn3In2S6基纳米材料用于光催化产氢
    王凤琴, 张亿, 汪洋, Muhammad Tayyab, 孟苏刚
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250922
    录用日期: 2026-01-07
    摘要 (14) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    光催化水分解制氢被认为是缓解全球能源危机、减轻环境污染的最具潜力的方案之一。Zn3In2S6（ZIS）作为典型的具有层状结构的三元硫族化合物半导体，凭借其适宜的能带结构、优异的可见光响应能力及丰富的表面活性位点，在光催化产氢领域备受关注。本文系统总结了 ZIS 基纳米材料在光催化产氢中的最新研究进展：首先，详细阐述了 ZIS 的基本特性，包括六方层状晶体结构、能带特征，以及以光生载流子分离迁移为核心的光催化产氢机理；其次，重点聚焦 ZIS 基纳米材料在不同光催化产氢体系中的应用进展，包括全解水体系（通过 S 型异质结实现高效载流子分离）、牺牲剂体系（利用乳酸、甲酸、三乙醇胺等优化空穴消耗路径以提升效率）、双功能耦合反应体系（涵盖有机污染物降解耦合产氢、苯甲醇与 5 - 羟甲基糠醛等醇类选择性氧化耦合产氢、过氧化氢合成耦合产氢），并针对各体系的反应机理、优劣势、性能优化策略（如异质结构建、助催化剂负载、缺陷工程）及技术经济性展开对比分析；最后，探讨了 ZIS 基光催化材料当前面临的挑战（尤其在双功能耦合体系中，有机氧化选择性有限、催化剂失活、产物分离复杂等问题），并提出未来发展方向，包括原子级分散助催化剂设计、基于先进表征技术的原位机理研究、与废水处理等实际应用场景的结合。本文为高性能 ZIS 基光催化产氢材料的合理设计与进一步发展提供了系统性参考。

  • 自增强电化学发光：构建原理及生物分析和环境传感中的应用
    杜芳昕, 刘根
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250713
    录用日期: 2026-01-07
    摘要 (12) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    自增强电化学发光（SEECL）作为一种新兴分析技术，通过将发光体与共反应剂集成到统一纳米结构或分子框架中，显著提升电化学发光效率，在生物分析和环境传感领域展现出重要价值。根据发光体与共反应剂的整合方式，SEECL构造可分为共价键合和非共价键合两类。共价键合类可分为无机、有机及纳米共价键合SEECL体系，非共价键合类则包括纳米载体封装、自组装及金属有机框架基等SEECL结构。本文在总结SEECL构建原理的基础上，归纳了SEECL在生物分析（蛋白类标志物检测、核酸分析及酶活性监测）、环境传感（重金属离子和有机污染物的痕量检测）及食品安全检测、可穿戴设备、即时检测等领域的应用，阐述了SEECL材料稳定性、生物相容性及复杂基质干扰等中尚待解决的问题，并展望了其未来的发展方向，为SEECL后续研究提供参考。

  • 从Na2Cl二维晶体到NaCl2二维晶体
    吴梦娇, 雷晓玲, 方海平
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250635
    录用日期: 2026-01-07
    摘要 (6) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    我们日常吃的食盐，氯化钠晶体（NaCl），由一份钠对应一份氯构成。事实上，常温常压下NaCl是唯一完全由钠和氯元素形成的晶体。近期，在常温常压下制备出具有反常化学计量比的Na2Cl和Na3Cl等新型二维晶体物质，其具有独特的电子结构，因此具有与常规三维晶体完全不同的物理化学性质。基于此，本文回顾了近期在石墨烯膜上观察到的自然环境下生成的阴阳离子比例反常(反常化学计量比)的Na2Cl、 NaCl2、CaCl、KXCl和 Li2Cl等二维晶体的研究进展，侧重在环境条件下石墨烯表面的二维反常化学计量比晶体的制备、结构、特征分析和应用方面的最新进展，并且特别关注了具有反常化学计量比晶体的特殊性质，包括它们的压电性、金属性、异质结和室温铁磁性等。

  • 金属-有机扩散层（MODL）电催化二氧化碳还原化学
    邢致源, 杨文军, 史昊琦, 彭扬
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250719
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (16) HTML (14) 可视化 收藏 引用

    电化学二氧化碳还原（eCO2R）作为实现碳中和目标的关键技术之一，在可再生能源存储与高值化学品合成领域展现出重大应用前景。电极界面双电层（EDL）作为反应发生的高活性区域，通过耦合催化位点的反应动力学与界面传质过程深刻影响体系整体性能。传统固/液EDL受限于电场驱动与静态界面构型的单一调控机制，导致离子空间分布受限且动态调控维度不足，使得界面反应动力学与传质过程难以协同优化。鉴于此，本文提出构建“金属-有机扩散层”（Metal-organic diffusion layer，MODL）结构。通过分子设计引入功能化有机组分（如亲疏水、配位、带电聚合物），利用其丰富的官能团与动态界面特性，在近场微观尺度（如电极晶态、中间体稳定性）、远场介观尺度（如界面电场、水分子网络）及宏观尺度（如界面浸润性、传质通道）上精准调控双电层内的多级凝聚态结构，从而实现电极界面的空间分区的精确调控。本文将系统解析有机组分介导的近场催化核心-远场传质环境动态耦合机制，阐明其对CO2转化路径与界面动力学的协同调控作用，所建立的MODL多维界面模型将为深入解析电化学复杂界面结构-性能关系提供理论框架，为理性构筑高效稳定的eCO2R催化体系奠定科学依据。

  • 多组分金属纳米材料的原子凝聚态调控及其催化效应
    刘钊钧, 高传博
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250634
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (9) HTML (4) 可视化 收藏 引用

    在纳米尺度的金属颗粒中，不同元素的原子可呈现多种凝聚态形式：既可充分混合，形成均匀合金相；也可分离成不同的相，进而形成异质结构。这些不同的原子排列方式显著影响材料的电子耦合效应和催化性能。借助化学合成手段精准调控纳米颗粒内的原子凝聚态，有望优化其电子结构，为新型纳米催化剂的创制与新特性的发现提供契机。然而，湿化学合成在精准调控纳米颗粒原子凝聚态方面仍面临挑战。在合金纳米材料的合成中，金属盐间本征还原电势差造成显著的还原动力学差异，难以实现不同金属组分的均匀合金化及含量的精准调控。在异质结构合成中，受本征还原电势差影响，贵金属盐易与活泼金属纳米结构发生置换反应，限制了纳米晶定向生长的可控性。本文系统评述了近年来在克服上述合成限制方面的研究进展。通过引入活性氢（即氢原子或自由基）界面还原机制，有效缓解了金属间本征还原电势差对还原动力学的影响，显著提升了不同金属原子在纳米颗粒内的混合均匀性，实现了对各组分含量的独立精准调控。通过调控金属盐还原电势，成功抑制了其与活泼金属纳米结构间的置换反应，实现了一类以相对活泼的金属为核、贵金属为壳的新型核壳结构的可控合成。通过精准调控多组分金属纳米颗粒的原子凝聚态，实现了电子结构的有效调控，使其在催化反应中展现出显著的性能提升。

  • 凝聚态化学的中子散射研究
    鹿一韩, 徐梦雨, 孙钰, 赵朴
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250602
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (12) HTML (8) 可视化 收藏 引用

    表征技术的发展是完善凝聚态化学中结构理论的重要推动因素。中子散射技术凭借其与原子核/未配对电子相互作用的独特机制，突破了光学、X射线、电子等传统表征技术的局限，在探测轻元素、分辨同位素、区分相邻元素、揭示磁行为等方面展现出了不可替代的优势。近年来，随着高通量中子源的升级及原位实验方法的进步，中子散射技术的应用逐渐从物理领域拓展至化学领域，成为探究复杂化学体系结构/动力学与反应机理的重要工具。其中，中子衍射技术主要用于精确解析局域与体相结构，中子能谱技术则可以提供动力学信息，常用于研究化学键断裂/生成、分子构象、分子/离子扩散/传输等。其他中子散射技术，如中子成像技术和小角中子散射技术，具有提供独特介观、宏观尺度信息的潜力。本文系统梳理了中子散射技术在凝聚态化学研究中的优势与应用场景，结合具体案例凸显了其不可替代性，并对未来发展提出了可行路径，为凝聚态化学研究者提供了技术选择与创新的参考框架。

  • 固态物质体系的维度与化学反应
    贾然, 孔垂鹏, 闫文付
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250908
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (9) HTML (4) 可视化 收藏 引用

    随着研究手段的不断进步和完善，结构化学应该从传统地探讨“反应物-产物与化学反应的关系”逐步发展到揭示和利用“凝聚态中物质的动态结构与化学反应的关系”这一高度。当我们在凝聚态体系当中讨论化学反应时，就不能抛却体系结构动态变化及多因素耦合所带来的显著影响。为了便于指明固体物质体系的空间维度与化学反应之间的关联，我们从Bloch理论出发介绍晶体材料体系的空间维度。通过对晶体表面构型特点、低维体系及其异质结构的调控，可以显著改变材料体系的物性，进而影响体系所参与的化学反应，甚至改变反应路径。我们将在本文中通过碳纳米管在催化丙酸乙酯不对称氢化反应中的表现介绍空间限域效应对催化反应所能产生的多种作用方式。在反应条件下，固体表面自身结构以及其上分布的缺陷、催化剂颗粒等都处于动态变化过程中。除了温度和压强以外，反应体系所处的环境氛围（包括pH值、外电/磁场、光场等等）都会对缺陷和催化活性位点的几何与电子构型产生动态的影响。通过对上述凝聚态化学实例的综合介绍，我们期待能够简单、明了地展示出固体材料结构的维度与动态变化对化学反应的影响，提高对凝聚态结构化学研究的重视。

  • 凝胶体系中的凝聚态化学：从制备和结构到物理化学性质与材料应用
    李豹, 刘梦杰, 吴立新
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250623
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (5) HTML (3) 可视化 收藏 引用

    凝聚态化学具有丰富的内涵概念和广泛的外延空间，能为化学学科多个领域的理解和认识提供全新的视角和思路。虽然凝聚态化学在固态和液态体系中的应用已经得到一定的阐述，但其在更多化学相关研究领域及物质状态的拓展仍有待进一步加强。凝胶作为一类介于液态和固态之间的物质，具有多层次网络结构、丰富的物理化学性质以及广泛的应用前景，是凝聚态化学研究的理想候选体系。本文从凝聚态化学角度出发，通过对凝胶体系中基本概念和研究内容展开探究，系统阐述和说明凝胶体系中的凝聚态化学问题以及二者的相互印证关系。具体内容包括凝聚态化学思想在凝胶制备策略中的灵活运用以及由此产生的结构变化、凝胶从微观的原子、分子排列，到介观的纳米尺度结构，再到宏观的材料整体构型的多层次结构及相互之间的关系、凝胶研究中的表征方法与技术及其与凝胶结构之间的关系、利用凝聚态化学的思想理解凝胶的物理化学性质及凝胶体系中化学反应的途径和机制、凝胶材料的结构与性能的关系以及复杂体系中各组分之间的相互作用、凝胶材料在组织工程、药物递送、人机接口和环境领域的典型应用。通过对以上方面内容的阐述和总结，将加深凝聚态化学在凝胶体系中应用的理解，并为高效凝胶材料的设计与优化提供理论支撑。

  • 大分子相分离与自组装中的凝聚态化学
    史绍康, 赵莉, 吕中元
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250722
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (11) HTML (7) 可视化 收藏 引用

    本文综述了大分子相分离与自组装领域中凝聚态化学的研究进展，重点关注聚合物凝聚态结构与形貌调控、生物大分子凝聚体的功能机制，以及多尺度理论模拟方法的应用。研究显示，化学反应对聚合物凝聚态结构具有显著影响，其多层次结构的演化过程高度依赖于具体的凝聚态反应条件。聚合诱导的相分离与自组装是调控其结构与形貌的重要手段，而动力学因素的耦合在斑图形成中具有关键作用。在生物体系中，固有无序蛋白的液-液相分离及其凝聚体的形成对细胞功能至关重要，这些凝聚体不仅能调节细胞内部生化反应，还通过反馈机制影响自身形成，构成复杂的动态网络。上述过程对研究方法提出了更高要求。多尺度理论模拟，尤其是分子动力学与蒙特卡罗相结合的杂化方法，为揭示不同反应条件下多层次结构的演化提供了有力工具。然而该领域目前仍存在诸多挑战，包括聚合物相分离驱动力的精准调控、生物大分子凝聚体结构与功能的高精度模拟等。未来研究应聚焦于凝聚态反应对聚合物结构动态演化的影响机制，系统解析生物大分子凝聚体的结构调控规律，并进一步探索化学修饰对其多层次结构的作用模式，以期为凝聚态化学的发展提供新的理论支撑与研究方向。

  • 研究论文
    电催化二氧化碳还原中的三相界面调控
    李岚泽, 温杰欣, 张圣波, 马晨曦, 殷骏, 雷琼
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250633
    录用日期: 2026-01-05
    摘要 (13) HTML (7) 可视化 收藏 引用

    催化材料由于其在凝聚态中所具有的多层次结构特征（如缺陷类型、表面与界面构型和润湿性等），为催化反应提供了多维度的调控空间。其中，精准调控物相结构，是优化催化性能的关键策略，可有效拓展反应界面并提升效率。电催化二氧化碳还原反应（eCO2RR）作为典型的固-液-气三相界面反应，其反应动力学与性能本质上取决于催化剂表面三相界面的空间分布与动态特性。因此，调控三相界面以最大化反应界面是提升eCO2RR性能的有效途径。本文系统回顾了从固-液界面到固-液-气三相界面的发展历程，深入探讨了在eCO2RR体系气体扩散电极上构建稳定三相界面面临的主要挑战，并综述了通过增强疏水性调控三相界面的最新进展。特别指出，实现疏水性与亲水性间的精细平衡（即最佳润湿性）是构建高效三相界面的关键：一方面需保持足够疏水性以抑制电解液过度浸润，另一方面又要维持适度亲水性以保障电解液中反应物/离子供给。二者的动态平衡可显著优化三相界面结构，改善反应物传质并提高催化剂活性位点的有效利用率。本研究不仅为eCO2RR体系提供了新理论指导，也为其他涉及气体的电化学过程（如电催化水分解、氮气还原）中高效三相界面的设计提供了重要参考，有望推动可持续能源技术发展，助力碳中和目标实现。

  • 类液体表面的构建方法及应用进展
    鲍艳, 付创, 李仁豪, 张文博
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250604
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (48) HTML (16) 可视化 收藏 引用

    类液体表面（LLS）作为新型仿生界面材料，通过共价接枝柔性聚合物或烷基分子链形成动态分子刷界面，突破了传统超疏水表面（SHPS）和超滑表面（SLIPS）过度依赖微纳结构或外援润滑剂的局限性。其核心优势在于分子链的高流动性显著降低接触角滞后（CAH）和滑动角（SA），可实现微小倾斜角甚至水平面的液滴自清洁。本文首先阐述了LLS的拒液机制，即通过柔性链掩盖基底缺陷和降低接触线钉扎效应，实现液滴动态去润湿性；随后归纳了LLS的三大类型，其中包括单分子层、聚合物层和有机-无机杂化层，并分析了不同结构与拒液性能之间的关系；其次总结了LLS涂层在防结冰、自清洁、防涂鸦、抗生物黏附、液体定向传输、防结垢和抑制膜污染等领域中的应用；最后就LLS涂层所面临的机械耐久性、化学稳定性等问题以及未来需发展多功能集成等方向进行了展望。

  • 石墨炔的合成及其在三阶非线性光学中的应用
    赵珏敏, 梁斌, 唐亚兴, 李洁, 谢政
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250520
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (37) HTML (12) 可视化 收藏 引用

    石墨炔是一种由sp和sp²杂化碳原子组成的低维碳材料，凭借其独特的电子共轭拓扑结构和可调控的化学性质在光电材料与器件领域获得广泛关注。近年来，石墨炔的合成方法取得了显著进展，通过干化学或湿化学方法实现了从纳米片到宏观薄膜的可控制备，并成功得到多种衍生物结构，为新型碳材料的设计合成提供了重要的理论依据和实验支持。石墨炔的高比表面积、丰富的化学活性位点和可调的带隙结构赋予其高的非线性光学系数和超快的载流子迁移速率。本文对石墨炔及其衍生物的结构分类、合成策略及在非线性光学领域的应用进行了总结，期望对石墨炔在光学和光电子领域的发展提供借鉴。

  • 荧光铜纳米团簇：合成方法与环境污染物传感研究
    胡灵卫, 李向前, 周卓涵, 赵汝孟, 孙玲玲, 理记涛
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250812
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (33) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    金属纳米簇（MNCs）是一类以其精确的组成和结构而著称的材料，展现出独特的分子特性和离散的电子能级。其中，铜纳米团簇（CuNCs）因其显著的颜色可调光发射、灵活的溶液合成方法而备受关注。CuNCs的合成中使用各种功能性配体，可调节其发射波长并增强其环境稳定性。这些纳米簇在催化、传感、生物成像和光电等多个领域中得到广泛应用。本文提供一个最新的视角，涵盖过去十年（2015-2025）的文献，明确强调实际环境基质，包括重金属离子、有机污染物、药物及其他环境污染物。本文系统比较传感机制（例如，荧光猝灭、开启响应、比率效应和内滤效应），并梳理了关键重金属、有机污染物和药物等典型进展，以促进直接基准测试。最后，本文强调现场应用的转化差距，如基质干扰、配体稳定的CuNCs的长期稳定性、样品预处理需求以及缺乏标准化协议，并提出针对性的研究方向，以弥合实验室进展与现实环境监测之间的差距。

  • UiO-66系列MOFs在质子交换膜中的应用
    王孟欣, 张晓灿, 周琼
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250522
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (26) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    金属有机框架（MOFs）是新兴质子传导材料，广泛应用于质子交换膜（PEM）改性。其中，UiO-66系列MOFs（UiO-MOFs）具有高热稳定性和化学稳定性，且易于合成、修饰，成为PEM改性的理想材料。本文从填料设计与制备的角度出发，重点综述了近五年来UiO-MOFs用于PEM改性的相关研究。第二节介绍UiO-MOFs材料与质子传导机制；第三节总结UiO-MOFs的配体与金属中心设计，例如酸/碱基团修饰、更换金属中心等；第四节归纳了UiO-MOFs合成后修饰的方法，例如利用外晶体结构的活性基团接枝酸/碱基团；第五节汇总了UiO-MOFs与其他材料多元复合的方案，构建不同维度复合填料。最后总结并提出UiO-MOFs用于PEM中尚未解决的问题与未来研究方向。

  • 研究论文
    机器学习助力探究碳基负极中的钠离子运动行为
    杨梓颢, 刘振东, 刘全兵
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250613
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (27) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    储钠机制的复杂性已成为限制高性能碳基负极材料在商业化钠离子电池中应用的关键因素。钠离子电池中硬碳负极的储钠机制多尺度耦合且表征困难，机器学习可跨越实验-表征-模拟的边界，快速解析多参数的非线性关联与关键结构性能因子，弥补理论计算在时间与空间尺度及样本量上的局限，并实现对容量平台、扩散动力学与循环稳定性的预测。本文在梳理硬碳储钠机理的基础上，凝练机器学习的核心策略与代表性应用，为高比容量、长寿命碳基负极的可解释与数据驱动设计提供新思路与技术支撑，重点介绍了机器学习在该领域中的核心策略，并总结了其在探索碱金属离子行为方面的典型应用，旨在为未来碳基负极材料的设计与优化提供理论参考与技术指导。

  • 先进表征技术在全固态锂硫电池正极中的应用与挑战
    李嘉伟, 许国保
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250515
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (19) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    全固态锂硫电池（ASSLSBs）因其超高的理论能量密度（2600 Wh/kg）和安全性，被视为最具前途的下一代储能体系之一。目前其瓶颈问题主要集中于硫基正极在固态体系中的缓慢氧化还原动力学与机械降解。因此，发展先进表征技术以揭示基于固态电池的硫正极行为，对于优化设计，提升电池性能至关重要。本文综述了先进表征技术在全固态锂硫电池正极开发方面的最新研究进展。结合典型实例，详细介绍X射线、电子、光学和其他新兴技术对硫基正极缓慢动力学、降解机理等方面的揭示作用，为高性能正极开发提供指导意见。最后，展望了表征技术在全固态锂硫正极领域的未来的发展方向以及总结目前所面临的挑战，为今后的研究提供了借鉴和启示。

  • 面向磷循环的生物炭体系：废水磷回收增效与缓释磷肥性能评估
    刘蕴贤, 周雪, 徐浩, 延卫
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250614
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (22) HTML (2) 可视化 收藏 引用

    磷的高效回收与循环利用对缓解全球磷矿短缺和水体富营养化问题具有双重重要意义。生物炭作为一种绿色、经济且多功能的多孔碳材料，是磷回收与缓释利用的理想载体。本文首先讨论了生物质原料和热解工艺对磷吸附容量的影响，提出了原料筛选和制备过程优化的规律；其次，详细论述了金属改性为主的强化策略，明确金属掺杂提升磷吸附性能的机制与优势；随后，系统阐明了生物炭磷吸附过程中静电吸引、离子交换、配体交换、表面沉淀等机制的协同作用，官能团和Lewis酸碱作用有助于提高磷吸附的选择性；再次，论述了缓释动力学模型评价磷释放机制的应用，通过磷缓释特性和农学效应评估构建了磷肥效能评价体系；最后，展望了未来需要重点关注的问题和解决方向，以期为今后研究的开展提供理论参考。

  • 电解海水制氢工艺及系统研究现状及未来趋势
    刘东艺, 孙苗婷, 于洋, 陈佳祥, 周彦廷, 王星星, 周伟
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250519
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (24) HTML (2) 可视化 收藏 引用

    氢能作为清洁高效的二次能源，是未来能源转型的战略支点，可替代化石燃料实现工业、交通等领域的深度脱碳。近年来，海水制氢技术因其可使用海水为原料，有望解决深远海风电消纳难题等优势，成为绿氢生产领域备受关注的新路线。然而，目前电解海水制氢的研究多局限于催化剂等材料层面，对系统与工艺层面的协同优化关注不足。为此，本文系统综述了电解海水制氢的工艺及系统的研究现状及未来趋势，将电解海水制氢系统拆分为电解槽、电源供应系统、气液分离系统及气体纯化系统4个部分，并对每个部分的研究现状进行介绍与总结。本文还对电解海水制氢在非催化剂层面的技术、方法创新进行了总结。最后，本文围绕电解海水制氢系统的未来方向与应用前景进行了展望。

  • 环二肽自组装研究进展
    仇增凤, 魏峰, 高鲁晶, 刘瑞祺, 王继乾, 陶凯, 徐海
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250511
    录用日期: 2025-12-23
    摘要 (26) HTML (4) 可视化 收藏 引用

    受生物系统的启发，环二肽通过氢键、π-π堆积等各种非共价相互作用协同驱动自组装形成具有长程有序纳米结构的功能材料，其优异的物理化学特性如独特的光电响应特性与生物相容性等在生物光电和能量收集领域具有广泛的应用。本文聚焦环二肽自组装的“结构-机制-功能”跨尺度关联，系统阐述其从分子设计的基础研究到应用的转化路径。在自组装机理层面，揭示了熵驱动主导的结晶动力学过程，结合晶体学表征技术证实分子间作用力与堆积排列方式；在功能构建层面，重点剖析其作为低损耗有机光波导材料、压电传感器和抗菌抗癌材料的多维应用场景。通过建立非共价相互作用网络-微观结构-宏观性能的构效模型，为开发可降解生物电子器件和智能药物递送系统指明技术路线，推动环二肽材料从基础研究向精准医疗和柔性电子产业的跨越式发展。

  • 金属离子二次电池中的石墨材料：研究进展、挑战和展望
    王庆东, 王子涛, 董宇, 刘涛, 李宁, 苏岳锋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250408
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (50) 可视化 收藏 引用
    可再生能源在能源结构中的占比不断增加,开发高效、安全的二次电池储能技术是解决风能、太阳能等间歇性能源并网挑战的关键。凭借独特的结构和物理化学性质,石墨负极在锂离子电池中获得了广泛应用。受到石墨储锂行为的启发,石墨在其他金属离子电池的应用也得到了大量研究,表现出巨大的应用潜力。然而,对石墨负极材料在各种金属离子二次电池中的应用还缺乏全面的认识。本文分析石墨在各种二次电池体系中的电化学行为,指出石墨材料面临的主要挑战,重点介绍了解决问题的主要策略和研究现状,为开发出高性能、可持续的石墨基储能电池提供参考。
  • 光驱动钯催化偶联反应/C-H官能化反应
    陶嘉豪, 周子诣, 刘亮, 宋小艳, 赵保丽, 程凯
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250620
    录用日期: 2025-10-21
    摘要 (71) 可视化 收藏 引用
    近年来,可见光驱动的钯催化偶联及C-H官能化反应在有机合成领域取得了重要进展。通过光激发钯配合物引发单电子转移(SET)过程,有效克服了传统热催化中惰性键活化的瓶颈,显著拓展了底物适用范围与官能团耐受性。本文系统综述了光驱动钯催化的Negishi偶联、Suzuki-Miyaura偶联、Heck反应、三组分偶联及C-H键官能化反应的最新研究成果,重点分析了激发态钯催化剂在惰性键活化、区域选择性及立体选择性调控中的独特机制与优势。该类光-钯协同催化策略显著提升了反应的区域选择性和立体控制能力,拓展了底物适用范围与官能团兼容性,尤其在含氟分子、张力环及杂环构建中表现出独特优势,为药物分子、功能材料及天然产物的高效绿色合成提供了新路径,展现出良好的应用前景。
  • 从凝聚态物理到凝聚态化学
    贾然, 王建, 闫文付
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250626
    录用日期: 2025-09-28
    摘要 (56) HTML (51) 可视化 收藏 引用

    自20世纪60-70年代凝聚态物理这一概念被广泛接受后，这一学科经历了飞速的发展。凝聚态物理主要研究的是固态和液态物质的几何与电子结构，以及由此而带来的声、光、电、磁、热等微观和宏观的物理现象。而化学学科发展至今，尤其是在最近二十年中，随着理论化学和化学表征手段的进步，研究人员开始逐渐意识到了化学反应并不仅仅是从反应物到产物这么简单的关系。反应体系的物质结构层次对化学反应的进程起到至关重要作用。人们逐渐开始重视化学反应的原位表征，并对揭示体系中不同层次的物质结构在反应条件下的动态变化进行了探索。这些恰恰可以被看作是凝聚态化学研究的萌芽。物理与化学一直是相互交叉，相辅相成的两门自然科学。目前仍然有很多凝聚态物理的新现象和新理论涌现出来。将这些新的物理现象和理论引入到化学研究当中是一个非常值得思考和探究问题。本文将对一些相对较晚出现的凝聚态物理概念（例如，表面等离激元极化子、拓扑绝缘体、准晶、局部微静电/磁场、光-物质相互作用、交变磁体等）及其在化学研究中的一些尝试进行简单介绍，旨在说明凝聚态物理研究前沿在化学研究中的应用前景，为推动传统化学研究进入凝聚态化学阶段提供一些思路，促进凝聚态化学这一学科的建设。

  • 电催化二氧化碳还原电极构筑策略与界面调控研究
    张政, 郭小强, 张晓明, 刘爽杰
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250708
    录用日期: 2025-09-28
    摘要 (52) HTML (38) 可视化 收藏 引用

    随着全球二氧化碳排放量日益严峻，电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）因其在温和条件下将二氧化碳转化为高附加值化学品的潜力，已成为构建可持续能源系统的重要途径。本文对CO2RR电极构筑的研究进展进行了系统综述，重点探讨电极的结构设计原则。文章重点介绍了金属基、碳基以及新兴电极结构的典型构建策略，分析了导电性、孔结构及三相界面稳定性对电子传输、二氧化碳质量传递和产物脱附行为的影响。特别强调了表面和界面工程在提升催化选择性和长期稳定性中的重要作用，并总结了3D打印、电极生物仿生改性及衍生材料等前沿构建方法。尽管现有研究在实验室条件下已取得显著进展，但结构稳定性、构建成本及大规模可制造性等挑战在实际应用中仍待解决。因此，未来研究应在界面微环境调控、结构建模及制造工艺简化等领域协同推进，以实现高效、稳定且可扩展的CO2RR电极系统。

  • 机器学习辅助纳米材料设计与制备
    王晓阳, 赵一方, 刘晨逸, 范乐颜, 薛德军, 相国磊
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250704
    录用日期: 2025-09-28
    摘要 (73) HTML (7) 可视化 收藏 引用

    近年来机器学习技术在纳米材料的结构设计、性能预测和合成优化等方面取得了显著进展，正推动该领域从传统经验驱动向数据驱动范式的转变，为纳米科学的发展带来全新的机遇。本文综述了机器学习在纳米材料设计与制备中的研究模式与最新进展，涵盖了代表性材料体系的研究案例和技术路径。全面介绍了数据获取与特征工程、监督与非监督建模、生成模型及自动化实验等核心技术，展望了未来发展的方向，包括构建标准化数据库、开发物理感知算法以及实现智能实验平台的高效协同，为纳米材料的智能化开发提供方法参考。

  • 电化学硝酸盐还原制氨中铜基催化剂的动态演变
    王亚波, 杜刚锋, 田正山, 潘自红, 曹可生, 王浩琦
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250813
    录用日期: 2025-09-25
    摘要 (99) PDF全文 (38) HTML (19) 可视化 收藏 引用

    电催化剂的动态演变是电催化中广泛认可的现象，特别是在硝酸盐电还原为氨（NO3RR）过程中。本文系统研究NO3RR过程中基于铜催化剂的动态演化机制，强调重构结构如何显著影响电化学性能。如何通过动态演变设计活性表面对于优化催化效率至关重要。其次，强调先进的电化学、电子显微镜和光谱技术在追踪这些动态过程中的应用，并提供了实时发生的结构变化的见解。更重要的是，本文提供最新的调节动态演化的策略全面总结，包括价态控制、形态工程、晶面优化、异质界面构建和原位缺陷工程。这些方法有效利用催化剂的动态特性，提高其在NO3RR中的性能。然而，该动态演变机制仍然存在一些挑战，如活性位点周围的机制不明确、原位监测能力有限、稳定性与活性之间的权衡以及可扩展性的障碍。本文最后展望了未来的研究方向，认为受控的动态演化是释放铜基催化剂在可持续硝酸盐还原为氨过程潜力的关键。

  • 基于原位表征技术对电催化尿素氧化的机理见解
    白素贞, 曾羿, 曹可生, 李兴武, 王浩琦
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250801
    录用日期: 2025-09-16
    摘要 (95) PDF全文 (37) 可视化 收藏 引用
    电催化尿素氧化反应（UOR）逐渐成为传统电解水产氢的节能替代方案,理解其机制对于合理设计催化剂至关重要。本文系统总结最近在原位表征技术方面的进展,以阐明UOR的动态反应机制。研究表明,在操作条件下,催化剂的相变、价态迁移和电子结构演变是决定活性和稳定性的关键因素。诸如原位X射线衍射、X射线吸收光谱、拉曼光谱和红外光谱等技术能够实时监测催化剂重构、中间体演变和界面吸附行为,克服传统外部表征中固有的环境偏差。当与理论计算相结合时,这些表征技术为识别活性位点构型、反应路径和速率控制步骤提供了直接证据。此外,本文还特别强调了多模态原位策略在解读镍基催化剂协同效应中的重要性,同时评述了非碱性系统、真实废水环境和多金属协作机制等当前挑战。未来的研究应集中于开发复杂系统的新型原位方法,并建立一个相互促进的系统,将理论预测与实验验证结合,从而推动UOR催化剂设计从经验探索迈向机制导向的优化。
  • 基于微流控芯片的单细胞RNA测序技术
    束璐茜, 张炎
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250706
    录用日期: 2025-08-29
    摘要 (70) 可视化 收藏 引用
    细胞异质性是理解胚胎发育、疾病演化等生命过程的关键,而传统群体细胞RNA测序无法解析单细胞层面的基因表达差异。单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）虽能在单细胞分辨率下构建转录组图谱,但其面临单细胞分离捕获效率低、RNA微量操作偏差大等挑战。以微流控芯片为技术载体的scRNA-seq通过微米级流体操控系统,将单细胞分离、裂解、逆转录、扩增及测序文库构建等流程集成化,实现了高通量、低样本损耗及自动化操作,显著提升了scRNA-seq的效率与数据可靠性。本文概述了scRNA-seq的测序流程,包括单细胞的分离与捕获、RNA 提取、逆转录与扩增、单细胞测序等步骤,分析了微流控芯片在适配单细胞、精准控制反应体积和实现流程自动化等方面的核心优势,并简述了代表性平台Fluidigm C1、10X Genomics Chromium及BD Rhapsody的技术原理与特点。微流控芯片技术为scRNA-seq提供了高效、精准的技术平台,未来随着芯片设计的不断优化与多组学整合分析能力的提升,我们期待其在解析复杂生物系统、揭示疾病机制乃至推动精准医疗方面发挥更为深远的作用。

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