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  • 基于表面增强拉曼光谱的乳腺癌转移检测及治疗评估
    王思厶, 肖洁蓉, 于法标, 王锐, 何贵省
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250506
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (16) 可视化 收藏 引用
    乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一,也是全球女性癌症死亡的第二大主要原因,乳腺癌的转移是导致患者预后不良的核心因素。传统的检测方法存在灵敏度不足、侵入性强以及无法实时反映肿瘤微环境动态变化的问题,难以满足精准诊疗的需求。近年来,表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman scattering,SERS）技术凭借其单分子级别的高灵敏度、优异的时空分辨率以及多重靶标检测能力,成为乳腺癌转移监测与治疗评估的重要工具。靶向肿瘤或肿瘤标志物的功能化SERS探针可以非侵入性地识别循环肿瘤细胞（circulating tumor cells, CTCs）、外泌体（exosomes,exos）及与转移相关的代谢物,实现乳腺癌转移的分子水平诊断。此外,SERS技术还可以检测药物在肿瘤部位的递送效率、释放动力学和治疗反应,为个体化治疗评估提供动态的分子图谱。本文综述了SERS技术在乳腺癌转移相关生物标志物检测、肿瘤微环境分析及疗效评估方面的最新进展,并探讨了探针靶向性优化、信号稳定性提高及临床转化的关键挑战。展望未来,随着多模态SERS探针的设计与人工智能数据分析技术的深度融合,SERS技术有望推动乳腺癌诊疗走向精准化和可视化的新阶段。
  • 血红素基模拟酶的功能化构建与应用
    李莹, 韩林, 冯恬恬, 李健
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250505
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (10) 可视化 收藏 引用
    模拟酶作为一种仿生催化剂,能够有效克服生物酶在提纯、储存及循环利用等方面的限制。血红素是大多数过氧化物酶活性中心的必需辅基,其铁卟啉结构赋予其基础的类过氧化物酶催化活性,但天然游离血红素存在因分子间自聚集、易氧化失活及催化位点暴露不足等问题,导致催化效率降低且稳定性差,将血红素与负载材料结合得到的血红素基模拟酶,既可有效抑制血红素自聚集与氧化降解,又能增强其催化活性与稳定性。本综述主要介绍了几类常见的血红素基模拟酶,并根据各种负载材料的作用原理以及血红素基模拟酶的特性,对血红素基模拟酶的构建及应用进行了归纳和总结,剖析了各种负载材料的结构特性对模拟酶功能的调控规律,并对其发展趋势进行展望。目前血红素基模拟酶的设计构建仍面临自组装过程复杂、制备过程可控性较差等关键瓶颈问题,未来可聚焦于对负载材料进行更深入的物理化学研究,将血红素和各种支持物的性能进行高度结合,例如建立负载材料物化特性与血红素分子定向组装的构效关系图谱,通过界面工程策略实现血红素与载体性能的协同优化,或者寻找其他性能相似的负载材料,开发兼具高催化活性与结构均一性的血红素基模拟酶,推动血红素基模拟酶在多领域的实际应用。
  • N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为合成子的反应研究
    赵咪娜, 唐嘉一, 张耀都
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250504
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (11) 可视化 收藏 引用
    N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是一种常见的有机化合物,它不仅常被用作为有机反应溶剂,而且也在工业生产中被广泛用作反应试剂,在有机合成中长期发挥着重要作用。值得注意的是,DMF本身可以作为合成子提供不同结构单元参与有机合成反应,在构建复杂多样且结构新颖的功能分子中发挥着十分重要的作用。因此,本综述着重介绍DMF作为多功能前体在各种反应中的性能,总结DMF作为胺源、碳源、氢源、氧源和双合成子反应的最新进展、并展望该领域今后的发展方向,希望对后期DMF作为合成子的反应研究提供参考及借鉴。
  • 离子凝胶的制备及力学性能强化策略
    鲍艳, 周俊斌, 郭茹月
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250501
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (15) 可视化 收藏 引用
    近年来,柔性电子器件在智能传感设备、人机交互界面、仿生电子皮肤等众多领域展现出广阔的应用前景。离子凝胶凭借卓越的电化学性能、可调的力学性能以及高度的环境适应性,在柔性电子器件的制备方面极具潜力。然而,离子凝胶普遍较差的力学性能限制了其广泛应用。鉴于此,本文从制备方法与力学性能强化策略两方面,系统综述了离子凝胶的研究进展。首先,根据阴/阳离子的类型,归纳了常见离子液体的种类及其特性。随后,将离子凝胶的常用制备技术分为物理共混法、原位聚合法和溶剂交换法三类,并深入剖析了各类方法的优缺点。然后,总结了提升离子凝胶力学性能的代表性策略,包括调控聚合物网络结构、构建非共价相互作用、形成微相分离结构以及引入无机纳米粒子等,并系统阐释了这些策略的作用机制、对凝胶力学性能的调控效应及其适用场景。最后,概述了当前离子凝胶制备过程中面临的关键挑战,并展望了其未来的发展方向。综上,本文为高性能离子凝胶的设计与性能提升提供了理论基础。
  • 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 (10) 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。
  • 共价有机框架材料在电催化CO2还原中的应用
    李京阳, 徐冬格, 马云超, 崔克宇, 刘春波
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250401
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (10) 可视化 收藏 引用
    二氧化碳的大量排放加剧全球变暖。因此,开发二氧化碳转化技术迫在眉睫。各种转化技术中,电催化还原二氧化碳可以高效且持续转换二氧化碳。然而,电催化还原二氧化碳通常需要克服更高的活化能垒。传统电催化剂如金属、金属二硫化物、过渡金属氧化物和无金属2D材料（g-C3N4）在均相体系中易失活、电子转移效率低、二氧化碳吸附和活化能力较弱、反应动力学较慢、产物选择性较差。共价有机框架材料（COFs）是一类通过共价键连接而成的新兴多孔有机聚合物。层间的有序堆积和π-π相互作用促进载流子的运输。高比表面积和适当的孔径使二氧化碳吸附,产生更多的活性位点。这些特性使COFs成为电化学还原二氧化碳的理想材料。本文首先总结基于拓扑结构的二维和三维共价有机框架的合成和结构多样性。其次,简要介绍二维和三维共价有机框架在电化学还原二氧化碳领域的发展。最后,讨论COFs在电化学还原二氧化碳方面的潜在发展前景。
  • 二氧化硅复合气凝胶
    林子淳, 王昕悦, 许晴, 段红娟, 张海军
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250406
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (11) 可视化 收藏 引用
    二氧化硅复合气凝胶具有低密度,高比表面积,高孔隙率等优异性能,广泛应用于高温窑炉、石油天然气、航空航天等领域。本文先对无机复合、有机复合、纤维增强的二氧化硅气凝胶进行综述,并对复合气凝胶的导热系数、耐压强度,孔隙率、密度等物理性质进行对比。然后,总结了二氧化硅复合气凝胶的增材制造策略。最后,提出了二氧化硅复合气凝胶在制备和性能方面的问题,并展望了二氧化硅气凝胶复合材料在未来的发展方向。
  • 高熵析氧催化材料：机理解析、优化策略与未来挑战
    况绍福, 卢雪, 王健行, 林华, 李庆
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250715
    录用日期: 2025-10-23
    摘要 (21) 可视化 收藏 引用
    基于可再生能源的电解水制氢技术作为应对能源危机与环境问题双重挑战的关键路径,其大规模应用受限于阳极析氧反应（OER）缓慢的反应动力学。近年来,具备独特结构和组元可调性的高熵材料,凭借其近乎连续的吸附能可调控维度,在OER催化领域展现出突破传统单/双组元材料性能边界的显著优势。尽管高熵材料在OER催化领域的探索已取得显著进展,仍存在多元体系中组分-结构-性能构效关系复杂性、催化机制模糊性等亟待解决的关键科学问题。本文首先系统梳理了OER反应四电子转移机理,继而全面综述了高熵合金、高熵氧化物、高熵金属有机框架等高熵材料在OER领域的最新研究进展。重点从原子级配位环境、电子结构调控和表面吸附能演化三个维度构建组元-结构-性能之间的关联,深入阐释多金属位点的协同催化机制。最后,从材料设计、缺陷工程、元素调控三个维度提出了OER性能优化策略,并指出高熵析氧催化材料在未来可能面临的问题和机遇。本综述可为高熵析氧催化材料的精准设计、原子级构效关系的解析及催化性能的优化提供借鉴和参考。
  • 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 (15) 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。
  • 碳基纳米酶在疾病治疗及预防中的应用
    刘美楣, 宋诗瑶, 屈至晗, 赵碧瑶, 张润坤, 霍志铭
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250306
    录用日期: 2025-10-16
    摘要 (26) 可视化 收藏 引用

    碳基纳米模拟酶（CNEs）作为新一代仿生类酶催化材料，凭借其过氧化物酶/氧化酶等多酶活性特征，在检测分析、环境修复及生物医学领域展现出重要应用价值。相较于天然酶，CNEs具备制备便捷、成本低廉、稳定性优异等优势，且催化活性还可通过结构调控实现精准适配，因而被视为极具潜力的酶替代材料。基于近五年的研究进展，本文梳理了CNEs的构效关系，阐明其活性位点分布与电子结构对催化性能的调控机制。探讨了杂原子掺杂、二次化学改性及环境影响因素等策略对CNEs酶活性的影响，归纳了酶活性增强/改性的有效路径。进一步结合酶活性特异性，综述了其在疾病靶向治疗与预防干预中的应用案例。文末对CNEs提出了新型结构设计与智能响应体系构建的未来研究展望，旨在拓展其在精准医疗和公共卫生领域的应用边界，为解决全球性健康问题提供创新思路与策略。

  • 耐久型超滑表面的研究进展
    孙烨, 鲍艳, 郭茹月, 高璐, 刘超, 杨敬巍
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250316
    录用日期: 2025-10-16
    摘要 (10) 可视化 收藏 引用

    超滑表面（SLIPS）因其独特的疏液性，被广泛应用于防污防腐、防除冰及液滴操控等领域。然而，这类表面在遭受外界机械磨损后，往往易于导致润滑剂流失，进而削弱乃至完全丧失其疏液特性。鉴于此，本文首先从超滑表面设计的三大原理出发，阐明了其在超滑表面设计过程中所发挥的指导作用，并梳理了制备耐久型超滑表面所需的五大关键条件。其次，通过整合国内外研究进展，凝练出三种提升超滑表面耐久性的策略：优化粗糙结构以增强机械稳定性，利用共价接枝技术锚定润滑剂以确保长效润滑，以及建立润滑剂补充机制以维持润滑层持久性，并对其各自的优势和局限性进行了简要评述。最后，基于上述策略的应用瓶颈，指出了当前超滑表面在耐久性提升方面所面临的关键挑战，并据此展望了其未来研究方向，包括优化纳米粗糙基底的设计、拓展聚合物分子刷的功能化设计、开发绿色环保型润滑剂以及从多维度综合提升超滑表面耐久性等，以期为超滑表面的深入研究与应用提供新的思路与途径。

  • 化学分子的隐藏空间嵌入方法原理和应用
    陈昊天, 杨涛, 刘晓彤
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250308
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (11) 可视化 收藏 引用

    化学分子的有效表示是推动化学信息学和新材料研发的关键。近年来发展出的基于数据驱动的分子表示技术，相较于传统手工设计描述符和图结构分析方法，能够有效避免噪声和信息冗余，为高效精准性质预测提供支持。嵌入表示具备高效信息压缩、数据表征增强和语义保留等特点，已广泛应用于深度学习与数据挖掘等领域。受自然语言处理领域词嵌入启发，研究者开始探索将类似方法应用于化学分子的隐藏空间构建，并提出多种用于分子性质预测和分子结构生成的嵌入方法。本综述首先阐述了机器学习中通用嵌入技术的原理，进而依次探讨了化学元素隐藏空间表示方法和化学分子隐藏空间嵌入技术。通过梳理自然语言处理、图嵌入等领域相关技术在分子嵌入中的创新应用，揭示当前分子嵌入正逐步向多模态、自监督学习和动态建模方向演进，对未来研究发展趋势提出展望。

  • 有机电极材料：分类及其在金属离子电池中的典型改性应用
    郝梦圆, 孟晴, 鄢亚超, 陈颖芝, 王建涛, 王鲁宁
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250304
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (19) 可视化 收藏 引用

    绿色及可持续发展是当今各行业发展都在追求的目标，电池领域也在不断研究新型电极材料，有机电极材料也因此得到了广泛关注。与传统电极材料相比，有机电极材料具有结构高度柔性、电学性质可调及绿色低成本等优点，正是由于这些优点使其在电池领域有着多种多样的应用，但在应用过程中材料的分子结构及共轭体系等原因导致电子传输困难，存在导电性差的问题，同时由于材料的化学结构和极性，许多有机电极材料在电解质中溶解度较高，造成活性物质损失，使电池出现循环稳定性差及容量衰减等问题，故需要对材料分子结构进行改性。本综述深入分析了有机电极材料在电池领域的发展，通过与无机电极材料进行对比揭示其独特应用优势，阐述了不同类型有机电极材料的电化学机制，并对不同有机电极材料在各种金属离子电池中的应用及进一步的改进措施进行深入探讨。侧重于从分子设计、聚合、不同材料复合以及微纳结构调控等角度，对羰基化合物、有机硫化物及有机自由基等各类有机电极材料在金属离子电池中的应用进行改性，进而提高导电性及循环稳定性实现电池的长寿命发展。最后对有机电极材料的未来发展进行展望，希望通过总结应用中不同的改性措施，采用不同优化方法，研究出具有更高性能、更少缺陷的电极材料。相信经过不断总结改进，有机电极材料可以实现性能升级，在未来应用中实现更大突破，获得更多样的应用，为绿色及可持续发展作出贡献。

  • 自旋光电效应与有机自旋半导体材料开发
    郑超, 周琪, 崔东岳, 张景瑜, 张淑炜, 朱辰熙, 陈润锋
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250411
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (10) 可视化 收藏 引用

    有机半导体不仅具有优异的光电性能，还兼具轻薄、柔性、可设计、易加工和低成本等优势。近年来，通过引入“自旋”自由度，有机半导体的光电子效应和材料研究又在新的维度上得到了拓展，为新材料开发、新功能调控和新器件应用提供了新思路。本文对有机半导体自旋光电效应相关的研究进展进行了系统综述，深入探讨了自旋极化电子的注入、输运及弛豫机制，介绍了各类有机自旋电子器件及其运行机理，系统总结并探讨了各类有机自旋半导体材料，包括小分子、聚合物、激基复合物及有机/无机杂化材料，及其在自旋阀、自旋发光二极管、自旋光伏器件和自旋场效应晶体管等器件中的应用进展，最后对有机自旋电子学的未来发展方向进行了展望，期望能为该领域的后续深入研究提供有益参考。

  • 高温CO2缓蚀剂的研究进展
    苑文英, 姜爽, 张霄鸥, 张天永, 王瑞涛, 汪怀远
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250413
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (15) 可视化 收藏 引用

    CO2腐蚀作为油气田开采中最普遍及严重的钢材腐蚀类型之一，其破坏性不容忽视。值得注意的是，在相同pH条件下，碳酸所致的腐蚀效应竟显著超越盐酸，已成为制约油气行业进步的重要瓶颈。采用缓蚀剂控制CO2腐蚀，被视为最经济且高效的策略。随着油气田钻井作业逐渐向深井延伸，高温高压环境下的CO2腐蚀问题日益严峻。本文深入探讨了碳钢在高温CO2条件下腐蚀作用机理，综述了国内外针对高温CO2以及含S环境下缓蚀剂的最新研究进展，着重介绍了咪唑啉类、季铵盐类和天然提取物类缓蚀剂的性能特点，剖析了缓蚀机制。最后，基于现有研究成果，对高温CO2缓蚀剂的发展趋势进行了前瞻性讨论，旨在为未来研究提供理论指导和技术支持。

  • 镍族单原子催化剂在低温催化氧化一氧化碳中的应用
    张巍, 周昭仪, 宋权斌, 尹艳山, 成珊, 宣艳妮, 阮敏, 刘涛, 张凯凯, 姚志豪, 李丹聪
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250403
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (9) 可视化 收藏 引用

    单原子催化剂因其极高的原子利用率和可调的高活性位点，在CO低温氧化反应中表现出优异的催化性能。其中载体至关重要，它们不仅为单原子提供了稳定的锚定位点，防止原子团聚，由此提高了金属的分散性和隔离性，还通过金属－载体相互作用改变了界面电子结构，从而影响催化剂的活性、选择性和稳定性。本文综述了近年来镍族金属锚定在不同载体上的研究进展，包括碳材料、金属氧化物材料和（非）金属框架材料，探讨了催化剂对CO低温催化氧化的促进机制以及过程中的影响因素，并总结了通过引入杂原子、优化界面结构、构筑缺陷以及构建空间限域四种强化策略来提高催化活性，最后对镍族单原子催化剂的发展前景作出了展望。

  • 基于喹啉的荧光探针在离子与分子检测中的研究进展
    唐旭, 江梁, 张曙光, 陈孝云
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250204
    录用日期: 2025-10-15
    摘要 (13) 可视化 收藏 引用

    荧光探针凭借其优异的光学性能和广泛的应用潜力，在化学传感和生物成像领域发挥着重要作用。喹啉及其衍生物作为一类重要的荧光基团，因其独特的结构和可调控的光物理性质，在离子和分子检测中展现出显著优势。本文系统综述了近年来基于喹啉的荧光探针在环境监测、生物分析和医学诊断等领域的研究进展，重点探讨了其荧光响应机制、配位化学特性及实际应用。研究表明，通过对喹啉衍生物进行结构修饰和功能化设计，可开发出多种高选择性、高灵敏度的荧光探针，为复杂体系中目标分析物的检测提供了有力工具。最后，本文展望了喹啉类荧光探针的未来发展方向，为相关领域的研究提供了参考。

  • 多氯萘的来源、排放特征及环境管理
    罗语焉, 刘国瑞
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250502
    录用日期: 2025-09-29
    摘要 (31) PDF全文 (28) HTML (5) 可视化 收藏 引用

    多氯萘（PCNs）是《斯德哥尔摩公约》管控的持久性有机化合物。因其持久性和长距离迁移性，PCNs广泛分布于环境中，甚至在青藏高原和北极等偏远地区也已被检测到。PCNs的环境来源主要包括作为历史化学品的使用和释放以及现代工业活动中的无意产生和排放。精准量化其排放特征，对于制定针对性的污染防治策略、有效降低其在环境中的残留水平至关重要。本文总结了PCNs排放研究的现状，包括其排放源、排放因子及排放清单的编制进展。历史排放研究表明，PCNs的排放与工业化进程密切相关，多数地区呈现先上升后下降的趋势。无意排放的研究表明，不同行业和工艺的PCNs排放因子差异显著，且受污染控制措施的影响较大。尽管已有研究取得了一定进展，但全球PCNs排放的系统性研究仍显不足，尤其是在排放因子的测定和排放清单的编制方面。未来研究需进一步完善排放清单，加强监测和管理，以有效控制PCNs的环境风险。

  • 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 (23) HTML (29) 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 (11) HTML (10) 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 (14) HTML (2) 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。

  • 聚集诱导延迟荧光材料及其有机光电器件
    温飞, 罗文钰, 马晓迅, 刘珊珊, 焦林郁
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250514
    录用日期: 2025-09-28
    摘要 (44) HTML (6) 可视化 收藏 引用
    热激活延迟荧光（TADF）材料凭借无需贵金属即可实现单重态与三重态激子高效利用的显著优势,已进入蓬勃发展的新阶段。然而,目前传统的TADF材料普遍存在聚集诱导猝灭（ACQ）现象,严重限制了其发展和应用。相比之下,聚集诱导延迟荧光（AIDF）材料具有独特的聚集诱导荧光增强现象,从而在有机电致发光领域备受关注。在本综述中,我们对有机发光二极管（OLED）领域相关的AIDF分子进行了总结,重点综述了2021年以来的AIDF分子设计及其在非掺杂OLED领域的研究和应用进展,通过基于分子结构的分类依据,分别从二苯甲酮、三嗪、喹喔啉以及其他受体等方面进行分析和讨论,对所述化合物进行结构拆解和性质汇总,深入探讨其结构与性能之间的构效关系,并对该领域的发展做出展望。
  • 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 (46) PDF全文 (10) HTML (11) 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。

  • 水溶性D-A-D型近红外二区荧光分子的制备及应用
    储咏桢, 孙鹏飞, 范曲立
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250210
    录用日期: 2025-09-16
    摘要 (23) 可视化 收藏 引用
    D-A-D型分子是指一类由电子供体以及电子受体组成的共轭结构分子。由此类分子主导的近红外二区荧光成像具有穿透效果好、成像清晰度高等优点。其在临床诊断方面具有极高的应用潜力。然而,这类分子通常含有共轭的苯环结构。这意味着该类分子的水溶性不佳,极大限制了近红外二区荧光成像的更广泛应用。在近几年的研究中,通常会对D-A-D型分子进行末端或侧基修饰来提高其水溶性。本综述介绍了末端修饰亲水性的聚乙二醇、修饰其他亲水性的聚合物链、采用蛋白或者肽进行修饰和末端离子化修饰四种改善水溶性的方法。并按上述方法的不同详细介绍了水溶性D-A-D型分子的设计方法及相关应用,最后对水溶性D-A-D小分子在近红外二区荧光成像领域的进一步发展进行了展望。
  • 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 (39) PDF全文 (19) 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。
  • 核酸检测与基于CRISPR生物传感的微流控即时检测技术的研究及应用
    赵梓豪, 赵亮, 汪夏燕
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250303
    录用日期: 2025-09-03
    摘要 (32) 可视化 收藏 引用
    核酸检测是当代病原体感染诊断的金标准和技术基石。随着现代医疗需求的不断变化,现场快速检测（Point-of-care testing, POCT）技术在传染病防控、个性化精准医疗以及资源有限的医疗场景中展现出极为重要的价值。基于POCT技术的核酸检测能够快速提供诊断信息,显著改善患者治疗结果,并优化医疗资源分配。微流控芯片作为一种新兴技术,凭借其低试剂消耗、高度集成化和自动化的特点,成为核酸POCT领域的关键组成部分。微流控芯片通过将复杂的实验室功能集成到单一芯片上,实现了样本处理、信号放大和检测的全流程自动化,极大地提高了检测效率和准确性。此外,微流控芯片结合等温扩增技术（如LAMP）、CRISPR-Cas技术等,能够快速、灵敏地检测病原体,适用于多种传染病的现场筛查。基于微流控芯片的POCT设备已成功应用于新型冠状病毒等多种病原体的检测,展现出快速、便携和高灵敏度的优势。本综述旨在总结核酸检测的简要发展以及利用CRISPR-Cas技术与微流控芯片技术结合的研究进展,探讨其在POCT领域的应用现状和未来发展方向。
  • 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 (20) 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。
  • 光催化水中NO3-还原研究进展
    何鸿樟, 张竞哲, 周科年, 吴金波, 李发亮, 张海军
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250104
    录用日期: 2025-08-29
    摘要 (44) 可视化 收藏 引用
    化肥和其他工农业化学品的大量使用导致过量含NO3-废水排放到自然界中,对环境和人类健康构成了严重威胁。光催化水中NO3-还原技术以其高效能、低能耗和广泛的适用性被认为是一种极具应用前景的NO3-无害化处理方法。本文详细阐述了光催化水中NO3-还原的机理和主要产物,系统地综述了常用的光催化剂类型,介绍了光催化过程中的影响因素。此外,文章还全面分析了光催化NO3-还原技术当前面临的主要挑战,并对其未来的发展前景进行了深入讨论和展望。
  • 综述与评论
    孕期全氟和多氟烷基化合物暴露对胎盘结构和功能的影响
    全凤, 高川子, 裘文慧, 郑一
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250610
    录用日期: 2025-07-11
    摘要 (49) PDF全文 (26) HTML (38) 可视化 收藏 引用

    全氟和多氟烷基化合物（PFAS）是一类持久性有机污染物，因其在工业和消费品中的广泛应用而广泛存在于各类环境介质中，并通过饮食、饮水、呼吸和皮肤接触进入人体内，对人类健康构成潜在威胁。胎盘作为母胎界面的关键器官，不仅承担着物质交换和内分泌调节的重要功能，还是保护胎儿免受外界有害物质侵害的天然屏障。PFAS能够穿过胎盘屏障并在胎盘组织中累积，进而干扰胎盘正常生理功能，严重威胁胎儿健康生长与发育。本文基于流行病学、胎盘细胞模型以及动物暴露模型的研究证据，综述了PFAS暴露对胎盘结构和功能的影响，总结了PFAS在胎盘中的全球暴露水平，分析了PFAS暴露对胎盘形态、结构和功能的影响，并探讨了可能的分子机制。通过对现有研究的全面梳理，并为后续研究方向提出展望。

  • “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 (304) PDF全文 (493) 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。

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