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  • 综述与评论
    单团簇器件的精准构筑及其光电应用
    季淑蕊, 李倩茹, 朱墨书棋, 姚桥峰, 胡文平
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250807
    录用日期: 2026-02-09
    摘要 (37) HTML (37) 可视化 收藏 引用

    金属纳米团簇凭借其原子级精准的结构、独特的量子效应和可调控的光电特性，已成为连接离散分子与宏观物质的关键桥梁。作为下一代高性能光电器件的核心材料，深入理解金属纳米团簇构效关系是实现功能器件按需设计的关键。然而，传统的表征技术大多聚焦于团簇集体行为的宏观呈现，难以在原子水平上实现对单团簇构效关系的精准关联，严重制约着金属纳米团簇材料在原子级精度制造和功能集成方面的发展。近年来随着单分子电子学的发展，单团簇电子器件迅速崛起，避免了传统宏观器件中因结构不均一和平均效应导致的构效关系模糊等问题，为在单团簇尺度下研究金属纳米材料的本征电子结构及量子输运行为提供了理想的平台。本文聚焦于单金属纳米团簇器件研究，系统总结了功能化金属纳米团簇精准合成、单团簇器件的制备方法、单团簇器件电输运行为、单团簇器件功能化应用等方面的研究进展。最后，本文还探讨了单团簇器件进一步发展面临的关键挑战，为未来原子精准纳米器件的设计提供参考。

  • 综述与评论
    碳点作为荧光探针在环境检测中的研究进展
    张淙银, 伊魁宇, 冯佳, 史洪微
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250625
    录用日期: 2026-02-04
    摘要 (42) HTML (42) 可视化 收藏 引用

    随着工业化与城市化进程的加剧，环境污染物种类激增且基质日趋复杂，对检测技术的选择性与抗干扰性提出了更高要求。传统方法（如ICP-MS、GC-MS等）因前处理繁琐、成本高昂，难以满足快速、现场化监测需求。碳点（CDs）作为一类性能优异的零维碳基纳米材料，凭借其独特的光学性质、低毒性和可调表面功能，为构建绿色、灵敏的荧光探针提供了新途径。本文系统综述了碳点荧光探针在环境检测中的研究进展，涵盖其合成方法、发光机制、表征手段及其在金属离子、无机阴离子与有机污染物检测中的应用。重点解析了荧光淬灭型、荧光增强型及比率型荧光传感三类探针的构建策略与响应机理，特别强调比率型探针利用内置参比信号在复杂基质中实现自校准，显著提升检测准确性与抗干扰能力。进一步地，本文突出介绍了碳点探针与智能手机传感平台的集成策略，展现了其在实现污染物现场、快速、可视化检测方面的巨大潜力，为环境检测的便捷化、智能化转型提供了明确路径。最后结合当前挑战，对未来材料设计、机理研究、应用拓展及智能平台开发等方向作出展望，以期为该领域的发展提供理论依据与技术支撑。

  • 综述与评论
    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.
    录用日期: 2026-02-04
    摘要 (13) HTML (0) 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。

  • 综述与评论
    含氟环氧树脂的构筑、结构调控与性能
    陈嘉荟, 陈文锐, 杨十嘉, 汪洋, 刘兰轩
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250907
    录用日期: 2026-02-04
    摘要 (18) HTML (0) 可视化 收藏 引用

    近年来，随着现代科技在航空航天、电子信息、深海工程等领域的快速发展，对极端环境（高温、高湿、强腐蚀、高频电场等）下服役材料的综合性能要求日益严苛，而传统环氧树脂存在耐热性不足、化学稳定性有限等固有局限，为此通过精准的分子设计与结构调控，将氟原子或含氟基团引入环氧树脂体系，开发出一系列具有优异耐热性、低介电常数及高化学稳定性的含氟环氧树脂。该类材料在保留环氧树脂高机械强度与良好附着力的基础上，凭借C-F键的高键能与氟原子的强电负性，显著提升了其在高温、高湿、强腐蚀与高频电场等极端环境下的综合性能。本文从含氟环氧树脂的构建方法及氟化改性机制出发，依据氟引入方式的不同，系统综述了化学改性、物理共混与表面氟化等策略对其聚集态结构、界面特性与性能的影响规律，梳理了各类含氟环氧树脂在重防腐涂层、高频电子封装、极端环境复合材料等领域的应用与研究进展，并进一步探讨了当前其在成本控制、性能平衡与环境适应性等方面存在的问题，最后展望了该材料在绿色合成、智能响应及高通量设计等方向的发展趋势与挑战。

  • 蓝相液晶反射色材料与器件研究进展
    由晓龙, 王萌, 杨永刚, 陈寅杰
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250726
    录用日期: 2026-02-04
    摘要 (14) HTML (6) 可视化 收藏 引用

    蓝相液晶（BPLC）作为一种自组装三维光子晶体，其独特的布拉格反射赋予了材料可调的结构色。然而，传统BPLC器件的反射效率和色彩饱和度难以满足前沿应用需求，催生了对“超反射”，即接近理论极限的高反射率与高色纯度的追求。本综述系统梳理并评述了蓝相液晶超反射领域的研究进展。我们剖析了BPLC的微观结构与光子带隙效应，并阐明了其选择性反射的物理机理。在此基础上，归纳了实现超反射的三大核心策略：基于分子工程的材料本征性能优化、基于晶格调控的结构完美化与缺陷抑制，以及基于光学谐振的多层/复合器件设计。我们进一步评述了超反射BPLC在下一代反射式显示、多模态光学防伪、高灵敏度传感、可调谐激光防护及新型光学成像等领域的关键应用突破。最后，本文剖析了该领域在材料稳定性、大面积制备和动态调控范围等方面面临的核心挑战，并对未来发展方向，特别是与智能材料、先进制造技术的交叉融合进行了展望，为推动BPLC光子器件的理论创新与产业化进程提供参考与启示。

  • 综述与评论
    α-折叠多肽二级结构的研究进展
    陈兆雨, 马小越, 于恒昊, 徐海
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250612
    录用日期: 2026-01-31
    摘要 (35) HTML (13) 可视化 收藏 引用

    α-折叠是一种罕见的多肽二级结构，不同于典型的多肽二级结构，α-折叠在单肽链延展的同时其链间氢键排列整齐且呈现强烈偶极矩。因其不稳定的分子排布方式，一直以来被视为蛋白质折叠过程中的瞬息产物而被忽视。随着晶体学和分子动力学技术的进步，在对多种神经退行性疾病相关蛋白的研究中发现，α-折叠可溶性寡聚体是淀粉样原纤维形成过程中出现的关键毒性中间体。因此明确α-折叠的形成原因及组装机制，有助于进一步揭示神经退行性疾病的致病原理，并提出针对性早筛干预和靶向治疗策略，同时有助于人工设计具备压电响应，仿生催化及药物递送等不同功能的自组装多肽纳米材料。本文总结了近年来基于不同二级结构自组装多肽的研究进展，特别是以α-折叠为首的非典型二级结构自组装多肽，重点综述了α-折叠多肽的组装机理，调控方式以及超分子结构，并对其相关生物材料的设计开发进行了展望。

  • 综述与评论
    脉冲电解水制氢：原理、技术现状及未来趋势
    赵鹏翔, 王丽杰, 冯少广, 张学伟, 朱鸿飞, 孙坤元, 于洋, 孙苗婷, 孟晓晓, 高继慧, 赵广播, 周伟
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250517
    录用日期: 2026-01-31
    摘要 (21) HTML (16) 可视化 收藏 引用

    氢能作为碳中和目标下的关键清洁能源载体，其高效制备技术亟待突破。本文聚焦脉冲电解水制氢技术，系统阐述其通过周期性调控电流/电压降低扩散层厚度，加速气泡脱离，提升电极稳定性的机理，揭示脉冲抑制气泡屏蔽效应，高频脉冲缩短离子弛豫时间的优化机制。文中总结了脉冲参数（波形、频率、占空比等）对制氢特性的影响规律，对比了感应脉冲、电压/电流脉冲及波动功率电解技术的应用潜力，强调其在适配风光波动性电源（宽功率调节、抑制电压闪变）中的优势。脉冲电解虽展现高能效与强鲁棒性，但仍面临电极抗冲击性不足、多参数耦合机制不明等瓶颈。未来需融合智能算法优化动态调控，发展风光储氢一体化系统，推动高频谐振与低纹波滤波技术应用，加速绿氢规模化生产。本文为脉冲电解技术的研发及其潜在工程化应用提供了理论支撑。

  • 综述与评论
    连续流酶促/化学-酶法开环聚合
    苏嫒嫒, 刘一寰, 黄金, 杨恒权, 郭凯, 朱宁
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250312
    录用日期: 2026-01-31
    摘要 (20) HTML (13) 可视化 收藏 引用

    环状单体开环聚合制备生物降解聚合物是高分子化学领域的研究热点。以酶作为催化剂的生物催化开环聚合是一类绿色合成方法，但是存在酶促效率较低、分子量分布较宽等瓶颈。相较于传统釜式间歇反应器，微反应器具有极大的比表面积和连续流特征，可以强化反应过程，在有机合成和高分子化学等方面应用广泛。近年来，基于微反应器的连续流酶促开环聚合取得了显著成果，在提升反应速率、降低分子量分布指数、提高端基保真度等方面表现出独特优势，进一步通过生物-化学催化耦合，实现了嵌段、刷形等复杂结构生物降解材料的高效制备。本文总结了微反应器中连续流酶促/化学-酶法开环聚合制备生物降解材料的研究进展，同时对相关领域存在的机遇与挑战进行了探讨。

  • 综述与评论
    表面重构调控析氧反应电催化剂性能研究进展
    温俊杰, 丁丽香, 袁真, 张钧壹, 雷文, 张海军
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250609
    录用日期: 2026-01-31
    摘要 (24) HTML (15) 可视化 收藏 引用

    析氧反应(OER)过程中，催化剂的表面重构与前者的催化性能密切相关。然而，其表面重构机理尚未完全明晰，尤其是可控表面重构与活性位点的精准调控需进一步深入研究。基于此，本文系统阐释了吸附演化机制(AEM)与晶格氧氧化机制(LOM)两种OER催化机理，分析探讨了pH、温度及电位对催化剂表面重构行为的影响，重点总结了离子浸出(阳/阴离子浸出)、元素掺杂(金属/非金属掺杂)及尺寸效应调控等对催化剂表面重构的影响，揭示了表面重构与催化活性之间的关系，以期为高性能OER电催化剂的开发提供理论支持。最后，总结了OER电催化剂可控表面重构在实际应用中存在的挑战及未来的研究方向。

  • 综述与评论
    TiO2基纳米材料用于高效光催化制氢
    张加睿, 杨永超
    化学进展. https://doi.org/10.7536/PC20250622
    录用日期: 2026-01-31
    摘要 (46) HTML (37) 可视化 收藏 引用

    为应对全球能源危机和环境挑战，光催化制氢（H2）已成为清洁能源转化的一种可持续替代方案。在众多光催化剂中，TiO2基纳米材料因其独特的物理化学性质（如高化学稳定性、强氧化还原能力、可调的电子结构以及高成本效益）而备受关注。对TiO2基光催化剂的广泛研究证明了其在制氢领域的巨大潜力。本及时且重要的综述探讨了TiO2基光催化剂的最新进展，讨论了其在光催化制氢中的独特优势和合成方法。文中总结了提高光催化效率的改性策略，如元素掺杂（例如贵金属、非贵金属和非金属）、形貌工程和复合结构设计等。此外，还强调了用于探索光催化机理的先进原位/非原位表征技术。最后，概述了TiO2基纳米材料面临的主要挑战（例如有限的可见光活性和电荷复合），并展望了新兴TiO2基纳米材料的发展前景以及克服当前瓶颈的设计策略。并对未来的研究重点进行了展望，如原子界面工程、机器学习辅助材料设计和大规模制备技术等。这项工作旨在为下一代制氢系统的TiO2基光催化剂的合理设计提供见解。

  • 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 (103) HTML (8) 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 (33) HTML (1) 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 (19) 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。

  • 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 (99) 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。
  • 综述与评论
    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 (70) HTML (44) 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 (93) 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 (113) PDF全文 (52) 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。

  • 综述与评论
    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 (98) HTML (19) 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 (361) PDF全文 (512) 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 (309) 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 (533) 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 (1971) 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 (678) 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 (837) 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 (1197) 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 (2746) 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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