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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

录用日期: 2024-09-24

摘要 (78) HTML (92) 可视化收藏引用

戴嘉文, 谢春霖, 张睿, 李欢欢, 王海燕. 无负极钠电池负极侧关键问题及界面设计[J]. 化学进展, 2024, (): 0.

Jiawen Dai, Chunlin Xie, Rui Zhang, Huanhuan Li, Haiyan Wang. Critical Issues and Interfacial Design on the Anode Side for Anode-Free Sodium Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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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, 2024, (): 0.

Aowei Zhu, Zhanfeng Li, Kunping Guo, Yanqin Miao, Baoyou Liu, Gang Yu. Recent Advances of the 9,9'-Bianthracene-based Blue Fluorescent Emitters for High-performance Organic Light-Emitting Diodes[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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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, 2024, (): 0--1.

Zaiyang Zheng, Huibin Sun, Wei Huang. Liquid metal-based stretchable conductive composites[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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张浩哲, 许文龙, 孟繁升, 赵强, 乔英云, 田原宇. 基于PET废弃物化学解聚研究进展[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Haozhe Zhang, Wenlong Xu, Fansheng Meng, Qiang Zhao, Yingyun Qiao, Yuanyu Tian. Advances in Chemical Depolymerization Research Based on PET Waste[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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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研究[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

KeXin Liu, ZhuoFei Du, Xin Gong, Hongjun Mao, JianFei Peng. Studies on Morphological Evolution of Atmospheric Black Carbon Particles[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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范荣, 李雅婧, 胡晓娜, 张瑞琪, 刘希, 张东顺, 伊卓. 一氧化碳/氧气参与的端炔氧化羰基化反应[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Rong Fan, Yajing Li, Xiaona Hu, Ruiqi Zhang, Xi Liu, Dongshun Zhang, Zhuo Yi. Oxidation Carbonylation Reaction of Terminal Alkynes with Carbon Monoxide/Oxygen[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

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。
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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

录用日期: 2024-09-22

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方军华, 李若繁, 张文军, 张伟贤. 高氯酸盐的还原转化:原理和应用[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Junhua Fang, Ruofan Li, Wenjun Zhang, Weixian Zhang. Reductive Transformation of Perchlorate: Fundamentals and Applications[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

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。
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硫酸盐还原菌竞争在电化学系统中对废水处理的影响

何瑶瑶, 李伟超, 陈张毅, 吴云

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240308

录用日期: 2024-09-22

摘要 (24) HTML (24) 可视化收藏引用

何瑶瑶, 李伟超, 陈张毅, 吴云. 硫酸盐还原菌竞争在电化学系统中对废水处理的影响[J]. 化学进展, 2024, (): 0.

Yaoyao He, Weichao Li, Zhangyi Chen, Yun wu. The Influence of Sulfate Reducing Bacteria Competition on Wastewater Treatment in Electrochemical Systems[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0.

硫酸盐还原菌（SRB）是一类广泛存在于水环境中的菌群，其在废水处理中发挥着重要作用。水处理过程中菌群竞争不仅是一种常见的微生物行为，也是一种提高处理效能的方法。然而SRB菌群的调控在实际应用中受到多种因素的影响而较难稳定控制。近年来通过引入电化学对SRB菌群电子传递过程进行人为干预，利用调节菌群竞争过程从而实现提高硫酸盐去除效能的目的。但目前关于水环境中SRB的菌群行为模式及微生物电化学系统对SRB竞争行为的影响都缺乏总结。本文综述了近年关于SRB和其他菌群代谢行为、SRB对电子供体的利用及影响SRB菌群竞争的因素，总结了微生物电化学影响SRB菌群中电子转移路径与菌群竞争的关系，并探讨了其未来的发展和挑战。
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刺激响应型多功能核酸水凝胶基于细胞捕获和释放的研究进展

王丹钰, 郭梦珂, 郭子涵, 黄梦雨, 易桦, 张开翔

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240216

录用日期: 2024-09-22

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王丹钰, 郭梦珂, 郭子涵, 黄梦雨, 易桦, 张开翔. 刺激响应型多功能核酸水凝胶基于细胞捕获和释放的研究进展[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Danyu Wang, Mengke Guo, Zihan Guo, Mengyu Huang, Hua Yi, Kaixiang Zhang. Advances in Stimulus-Responsive Multifunctional Nucleic Acid Hydrogels Based on Cell Capture and Release[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

核酸水凝胶具有良好的亲水性、可调节性和生物相容性，在过去几年里引起了广泛的关注，特别是在医疗领域和智能材料领域展现了良好的应用前景。核酸水凝胶具有刺激响应性，例如pH、光、温度、化学触发等外部刺激均可以引起它的物理化学变化，实现对环境的感知和响应型形变，进行时空可控的精准细胞治疗。基于刺激响应型核酸水凝胶的细胞捕获与释放可用于控制和调节细胞的行为，在生物医学研究和应用中发挥重要作用。基于此，本文总结了纯核酸水凝胶以及聚合物-核酸杂化水凝胶的制备方法,探讨了不同刺激响应性核酸水凝胶的应用策略，并重点综述了其基于细胞捕获和释放在细胞成像、药物递送和细胞治疗等方面的研究。最后讨论了核酸水凝胶研究亟需解决的问题，并对核酸水凝胶的未来发展进行了展望。
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基于Marangoni效应的微气泡/液滴操控

魏振林, 王鸿飞, 陈亚亮, 邢俊波, 李大勇

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240215

录用日期: 2024-09-22

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魏振林, 王鸿飞, 陈亚亮, 邢俊波, 李大勇. 基于Marangoni效应的微气泡/液滴操控[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Zhenlin Wei, Hongfei Wang, Yaliang Chen, Junbo Xing, Dayong Li. Microbubble/droplet manipulation based on Marangoni effect[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

微气泡/液滴在均匀温度梯度/溶质浓度梯度下会产生热毛细迁移/溶质迁移，进而在两相界面，尤其是气液界面处产生Marangoni效应。Marangoni效应可以在明显大于物体尺寸的距离以较高的速度实现对微气泡/液滴的操控，在生物、化学、医疗、材料、微制造等领域具有重要的潜在应用。本文介绍了光热/溶质Marangoni效应在微液滴/气泡操控过程中的驱动原理与特点；重点综述了不同驱动方式下微气泡/液滴Marangoni效应的研究现状，包括光热Marangoni效应引起的液滴动态变化、液滴在各种疏水表面上的移动原理以及激光照射下Marangoni效应对气泡移动、分离的控制过程；对热梯度驱动的Marangoni效应和溶质Marangoni效应控制气泡/液滴分离、蒸发、混合的典型案例进行了综述和分析；同时，介绍了近年来Marangoni效应在微气泡/液滴领域的最新应用，并对微气泡/液滴Marangoni效应未来的发展方向进行了展望。
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氧气电还原合成H₂O₂高性能电催化剂的先进设计策略

丁雅妮, 周伟, 高继慧

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240212

录用日期: 2024-09-22

摘要 (36) HTML (36) 可视化收藏引用

丁雅妮, 周伟, 高继慧. 氧气电还原合成H₂O₂高性能电催化剂的先进设计策略[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Yani Ding, Wei Zhou, Jihui Gao. Advanced design strategies for high-performance electrocatalysts based on oxygen reduction reaction towards H₂O₂synthesis[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

过氧化氢（H₂O₂）作为环境、化工和能源领域中重要的化工原料，被广泛应用于高级氧化过程、有机化学合成及能源转化技术中。相比于传统的蒽醌法，基于氧气电还原合成H₂O₂技术（ORR）提供了一种经济、高效、无害的替代工艺，具备低碳生产及储能潜力。为进一步提高反应选择性及能量转化效率，开发具有高活性、高选择性和长效稳定性的电催化剂是调控反应决速步骤的中间体吸脱附行为，改善反应物种高效界面能质传递的关键，从而进一步提高ORR合成H₂O₂的催化活性及能量转化效率。基于此，本文系统性地综述了近年来通过ORR合成H₂O₂体系中高性能电催化剂的通用设计策略，从电子结构调控、几何结构调控、表面功能化修饰及原子级活性位点设计等四个方面对先进电催化剂的合成策略及调控机制进行了总结与梳理。最后，本文围绕ORR电催化剂的设计方向及应用前景提出了相应的展望与建议。
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耐高温隔热氧化物气凝胶研究进展

许晴, 王昕悦, 蔡伟杰, 段红娟, 张海军, 李少平

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240208

录用日期: 2024-09-22

摘要 (47) HTML (44) 可视化收藏引用

许晴, 王昕悦, 蔡伟杰, 段红娟, 张海军, 李少平. 耐高温隔热氧化物气凝胶研究进展[J]. 化学进展, 2024, (): 0.

Qing Xu, Xinyue Wang, Weijie Cai, Hongjuan Duan, Haijun Zhang, Shaoping Li. Research progress of high temperature resistance and heat insulation oxide aerogels[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0.

氧化物气凝胶是一种三维纳米多孔材料，具有高孔隙率、高比表面积、低热导率、高熔点等优点，表现出了优异的耐高温以及隔热性能。本文综述了氧化硅、氧化铝、氧化锆气凝胶、二元和多元耐高温隔热氧化物气凝胶及其复合气凝胶的研究进展，总结了氧化物气凝胶的制备和性能，提出了其中存在的问题，并对氧化物气凝胶在耐高温隔热领域的应用进行了展望。
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研究论文
液态锂资源提取技术的研究进展

陈振楠, 杜晶晶, 史建波

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240217

录用日期: 2024-09-14

摘要 (24) PDF全文 (8) HTML (23) 可视化收藏引用

陈振楠, 杜晶晶, 史建波. 液态锂资源提取技术的研究进展[J]. 化学进展, 2024, (): 0--1.

Zhennan Chen, Jingjing Du, Jianbo Shi. Research Progress on Extraction Technology of Liquid Lithium[J]. Progress in Chemistry, 2024, (): 0--1.

锂作为全球重要的新兴关键矿产之一，被世界各主要经济体列为战略性或关键矿产，其重要性在世界范围内不断提高。世界上的锂资源储量丰富，但分布不均、需求集中。目前，液态锂资源已成为世界上主要的锂开采矿源之一。然而，由于高品质的液态锂资源稀缺，导致大量液态锂资源开采困难。基于此，本文阐述了目前锂资源的应用和分布现状，分析了液态锂提取的四种主要技术，并总结了锂离子筛吸附剂的成型方法。
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基于改性苯环的有机多功能发光材料研究进展

邴研, 姚旭森, 毛兵, 庄向阳, 姜鸿基

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240206

录用日期: 2024-06-28

摘要 (96) 可视化收藏引用

邴研, 姚旭森, 毛兵, 庄向阳, 姜鸿基. 基于改性苯环的有机多功能发光材料研究进展[J]. 化学进展, 0, (): 240640.

Yan Bing, Xusen Yao, Bing Mao, Xiangyang Zhuang, Hongji Jiang. Research Progress of Organic Multifunctional Luminescent Materials Based on Modified Phenyl Derivatives[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240640.

具有大的共轭结构的有机发光材料的光电性能与分子结构以及分子间相互作用密切相关。作为介于大π共轭和C=X之间的基本刚性共轭单元,苯环具有热稳定性高、结构简单以及结构与性能之间关系直接等特点,是研究发光体激发态性质的最佳模型化合物。但室温环境下苯是液体,在苛刻低温条件下才会成为固体。如果将苯环固定到各种含杂原子的环境响应性骨架中,大范围开展其凝聚态结构和激发态性质研究,将解决在不同聚集态下苯基发光体到底能怎么发光这一重要科学问题。本文从化学改性角度首先总结了近年来通过杂环、苯环共轭拓展、苯环外围杂原子取代、苯环之间桥和连其他组合策略对苯进行化学改性的研究进展。在此基础上,按照不同发光机制综述了改性苯环在合成荧光材料、金属有机配合物或簇合物磷光材料、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料、纯有机室温磷光材料等有机多功能发光材料中的应用。最后,还展望了基于改性苯环的有机多功能发光材料未来的研究重点和发展前景。
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层状高镍正极材料单晶化研究

郝璐琦, 朱新宇, 李永健, 黄擎, 李宁, 苏岳锋

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240301

录用日期: 2024-06-28

摘要 (72) 可视化收藏引用

郝璐琦, 朱新宇, 李永健, 黄擎, 李宁, 苏岳锋. 层状高镍正极材料单晶化研究[J]. 化学进展, 0, (): 240641.

Luqi Hao, Xinyu Zhu, Yongjian Li, Qing Huang, Ning Li, Yuefeng Su. Single Crystallization of Layered Nickel-Rich Cathode Materials[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240641.

高镍锂镍锰钴氧化物(NMC)三元正极活性材料具有高比容量、高功率等优点,被认为是最有前途的锂离子电池正极材料之一。然而目前大多数的高镍三元层状材料为多晶颗粒,其表现出的体积能量密度、循环稳定性等并不令人满意。因此,独立且分散良好的单晶高镍三元层状材料(SC-NMCs)可作为替代多晶高镍三元正极的最佳候选材料。本文首先系统地从前驱体制备、材料烧结和锂盐补充等角度综述了如何合成SC-NMCs及其与单晶材料性能的构效关系。第二,综合性地总结了SC-NMCs相比于多晶材料的性能优势,特别是,颗粒间无裂纹的形貌表现出良好的循环性能。第三,针对目前SC-NMCs的劣势与挑战,全面地介绍了关于SC-NMCs的元素掺杂、表面改性、双重改性等改性策略。本综述对SC-NMCs的合成与改性提出了创新性的观点,对下一代锂离子电池单晶高镍三元正极材料的应用与发展提供了方向性指导。
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锂离子电池高电压耐受电解液

李罗钱, 饶睦敏, 陈宏, 廖世军

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240310

录用日期: 2024-06-28

摘要 (64) 可视化收藏引用

李罗钱, 饶睦敏, 陈宏, 廖世军. 锂离子电池高电压耐受电解液[J]. 化学进展, 0, (): 240642.

Luoqian Li, Mumin Rao, Hong Chen, Shijun Liao. High-Voltage Tolerant Electrolyte for Lithium-ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240642.

随着电动汽车及个人智能电子设备的快速发展,发展高能量密度的锂离子电池已成为十分紧迫的重要课题,使用高电压的电极材料、提高电池的工作电压是实现高能量密度的一个重要途径。传统的碳酸酯电解液在高于4.3 V的电压时会发生氧化等反应导致电解液分解,已成为发展高压电池的主要瓶颈之一。为了解决这一问题,近年来人们在高压电解液设计及开发方面开展了大量的探索工作,取得了许多重要的研究成果。本文阐述了锂离子电池在高电压下的失效机制,以及电解液的变化对于电池性能的影响和机理;详细介绍了近年来国内外学者在高电压电解液开发及抑制高电压衰减的策略方面的研究进展,并指出了高压电解液目前仍然存在的困难及挑战,以及未来解决这些问题和挑战的研究方向。
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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

录用日期: 2024-06-28

摘要 (56) 可视化收藏引用

苗君萍, 张昭乾, 辛少鹏, 胡云霞. 蛋白分离膜的构建[J]. 化学进展, 0, (): 240643.

Junping Miao, Zhaoqian Zhang, Shaopeng Xin, Yunxia Hu. Development of Protein Separation Membranes[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240643.

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。
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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

录用日期: 2024-06-28

摘要 (72) 可视化收藏引用

李晨阳, 苏丽, 王青磊, 上官雪慧, 高丽君, 李法强. 三维集流体的构筑及其稳定锂负极的研究进展[J]. 化学进展, 0, (): 240645.

Chenyang Li, Li Su, Qinglei Wang, Xuehui Shangguan, Lijun Gao, Faqiang Li. Research on Construction of Three-Dimensional Current Collector for Stabling Lithium Metal Anodes[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240645.

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。
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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

录用日期: 2024-06-28

摘要 (64) 可视化收藏引用

王慧静, 孙蝶, 王睿颖, 张卉. 肿瘤小细胞外囊泡的精准检测[J]. 化学进展, 0, (): 240646.

Huijing Wang, Die Sun, Ruiying Wang, Hui Zhang. Precision Detection of Tumor Small Extracellular Vesicles[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240646.

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。
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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

录用日期: 2024-06-28

摘要 (39) 可视化收藏引用

郑赛, 官小玉, 张炳原, 朱晏霞, 李东平, 韩庆鑫, 王学川. 生物质基离子热电器件[J]. 化学进展, 0, (): 240647.

Sai Zheng, Xiaoyu Guan, Bingyuan Zhang, Yanxia Zhu, Dongping Li, Qingxin Han, Xuechuan Wang. Biomass-Based Ionic Thermoelectric Devices[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240647.

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。
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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

录用日期: 2024-06-28

摘要 (48) 可视化收藏引用

潘光誉, 胡欣, 殷杰, 刘一寰, 郭凯, 朱宁. 生物基环烯烃的合成与开环易位聚合[J]. 化学进展, 0, (): 240648.

Guangyu Pan, Xin Hu, Jie Yin, Yihuan Liu, Kai Guo, Ning Zhu. Synthesis and Ring-Opening Metathesis Polymerization of bio-based Cyclic Olefins[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240648.

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。
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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

录用日期: 2024-06-27

摘要 (40) 可视化收藏引用

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, 0, (): 240509-240509.

Baizhou Lu, Zhanqiang Fang. Progress on the degradation of antibiotics by ZVI/H2O2 Fenton-like technology[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240509-240509.

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。
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含磷氮键的金属化合物催化环酯开环聚合

王行, 薛小盼, 蒋友淑, 张文娟, 马艳平, 孙文华

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240307

录用日期: 2024-06-27

摘要 (69) 可视化收藏引用

王行, 薛小盼, 蒋友淑, 张文娟, 马艳平, 孙文华. 含磷氮键的金属化合物催化环酯开环聚合[J]. 化学进展, 0, (): 240307-240307.

Xing Wang, Xiaopan Xue, Youshu Jiang, Wenjuan Zhang, Yanping Ma, Wen-Hua Sun. Progress of Ring-Opening Polymerization of Cyclic Ester Catalyzed by Metal Complexes Containing Phosphorus and Nitrogen Bonds[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240307-240307.

脂肪族聚酯是重要的可降解材料,可以基于生物质转化获得环酯单体制备的大宗聚合物材料;环酯单体到聚酯转化的技术关键是催化剂,新型均相催化剂不仅高效地催化环酯开环聚合而且能够实现所得聚酯分子量及结构的控制。目前普遍关注基于席夫碱配位的金属化合物,其中含有磷氮键配体的多齿配位金属化合物用于环酯开环聚合较少,而氮与磷元素的相似电子结构却差异的电负性,有效地帮助调控金属配位作用并提升了其环酯开环聚合的催化性能。无论含有氮磷单键还是双键,配体与金属配位过程中优先氮原子配位,磷更多地帮助调控邻近配位氮原子的空间位阻与电子效应,可提高催化活性的同时实现对所得聚酯结构的剪裁。本文集中讨论近年来含磷氮键的金属配合物催化环酯开环聚合,基于配体特征总结了其催化性能与聚酯产物的结构,以求帮助科技界发展新型高效配合物催化剂,引导产业界筛选出具有实用价值的催化剂,推动相关科学与产业化的发展。
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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

录用日期: 2024-05-14

摘要 (140) 可视化收藏引用

谢浩东, 胡尊龙, 魏豪斌, 葛思达, 王子轩, 张玉明, 吴志杰. 甘油选择性氧化制乳酸贵金属催化剂[J]. 化学进展, 0, (): 231114-231114.

Haodong Xie, Zunlong Hu, Haobin Wei, Sida Ge, Zixuan Wang, Yuming Zhang, Zhijie Wu. Recent Advances in Selective Oxidation of Glycerol to Lactic Acid over Noble Metal Catalysts[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 231114-231114.

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。
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纳米纤维复合水凝胶研究进展

马雨晴, 李政, 郑国保, 张松楠, 巩继贤, 乔长晟

化学进展. https://doi.org/10.7536/PC240305

录用日期: 2024-04-15

摘要 (150) 可视化收藏引用

马雨晴, 李政, 郑国保, 张松楠, 巩继贤, 乔长晟. 纳米纤维复合水凝胶研究进展[J]. 化学进展, 0, (): 240305-240305.

Yvqing Ma, Zheng Li, Guobao Zheng, Songnan Zhang, Jixian Gong, Changsheng Qiao. Research progress of nanofiber composite hydrogels[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240305-240305.

水凝胶因其优异柔软性、湿润性、响应性和生物相容性等特性已成为跨学科研究最广泛的材料之一。但水凝胶的力学性能较差,无法满足作为一些特殊材料的使用。纳米纤维因其高长径比、纤维形貌均匀和易功能化等特点,被用来制备具有纳米尺寸、多孔结构和可调机械性能的纳米纤维复合水凝胶。纳米纤维复合水凝胶具有合适的机械性能、延展性、粘附性和可以模拟细胞外基质（Extracellular matrix, ECM）的微观结构及细胞的微环境等特点,使其在多领域广泛应用。本文从纳米纤维复合水凝胶的分类、制备方法及其在多功能伤口敷料、组织工程、传感器、吸滤材料等领域的开发及应用进行总结,并对其未来的发展进行了展望。
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“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

录用日期: 2024-03-19

摘要 (174) PDF全文 (153) 可视化收藏引用

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. “环境催化城市”：概念提出和研究展望[J]. 化学进展, 0, (): 240319.

Jinzhu Ma, Biwu Chu, Qingxin Ma, Guangzhi He, Qian Liu, Shuxiao Wang, Kebin He, Jincai Zhao, Hong He. “Environmental Catalytic City”: Concept and Research Prospects[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 240319.

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。
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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

录用日期: 2024-03-13

摘要 (136) 可视化收藏引用

王爽, 张鑫, 孙苗, 段红娟, 张海军, 李少平. 木质纤维素气凝胶的制备及其阻燃改性[J]. 化学进展, 0, (): 0.

Shuang Wang, Xin Zhang, Miao Sun, Hongjuan Duan, Haijun Zhang, Shaoping Li. Preparation of lignocellulosic aerogel and its flame retardant modification[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 0.

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。
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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

录用日期: 2023-04-28

摘要 (274) 可视化收藏引用

任启蒙, 王青磊, 李因文, 宋学省, 上官雪慧, 李法强. 锂电池高电压电解液[J]. 化学进展, 0, (): 221132-221132.

Qimeng Ren, Yinwen Li, Xuesheng Song, Xuehui Shangguan, Qinglei Wang, Faqiang Li. High Voltage Electrolytes for Lithium Batteries[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 221132-221132.

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。
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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

录用日期: 2022-09-19

摘要 (635) 可视化收藏引用

叶娟, 林子谦, 李伟健, 向洪平, 容敏智, 章明秋. 自修复有机硅材料的制备策略[J]. 化学进展, 0, (): 220543-220543.

Juan Ye, Ziqian Lin, Weijian Li, Hongping Xiang, Minzhi Rong, Mingqiu Zhang. Fabrication Strategies to Self-healing Silicone Materials[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 220543-220543.

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。
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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

录用日期: 2022-04-01

摘要 (348) 可视化收藏引用

高露莎, 李婧汶, 宗慧, 刘千玉, 胡凡生, 陈接胜. 水热体系中的凝聚态及化学反应^*[J]. 化学进展, 0, (): 220326-220326.

Lu-Sha Gao, Jing-Wen Li, Hui Zong, Qian-Yu Liu, Fan-Sheng Hu, Jie-Sheng Chen. Condensed Matter and Chemical Reactions in Hydrothermal Systems^*[J]. Progress in Chemistry, 0, (): 220326-220326.

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。