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  • 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 (37) HTML (14) 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 (31) 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 (22) 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 (16) 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 (17) 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 (14) 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 (14) HTML (1) 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 (16) HTML (1) 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 (8) HTML (2) 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 (42) 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 (57) 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 (51) HTML (46) 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 (44) HTML (35) 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 (63) 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 (79) PDF全文 (30) 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 (83) PDF全文 (31) 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 (57) 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。
  • “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 (325) PDF全文 (499) 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 (293) 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。
  • 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 (511) 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。
  • 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 (1935) 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。
  • 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 (656) 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 (801) 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 (1174) 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 (2715) 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。

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