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  • 冯家欢, 刘星立, 胡燕秋, 董志军, 张海军, 黄亮
    录用日期: 2026-09-18

    在当前全球能源结构对化石燃料高度依赖的背景下,CO2与CH4等温室气体的大量排放引发了温室效应等一系列环境问题。甲烷干重整(Dry reforming of methane, DRM)技术由于可以同时转化CO2与CH4两种主要温室气体并制备高附加值合成气(H2/CO混合气)而备受关注。本文综述了近年来DRM的研究进展和关键研究成果,并阐述了其基本反应机理。在热催化体系下,重点归纳了催化剂活性组分、助剂及载体在DRM反应中对反应活性、选择性及稳定性的影响。此外,还进一步探讨了焦耳热催化、光催化及光热催化体系如何进一步提高DRM性能的发展趋势。最后,总结了DRM存在的一些挑战并展望未来发展方向。

  • 章儒仙, 刘星立, 夏思敏, 董志军, 张海军, 黄亮
    录用日期: 2026-09-03

    全球废弃塑料剧增,传统处理方式存在环境与资源弊端。发展高效和绿色的废弃塑料化学转化回收技术,对于缓解环境压力、推动资源循环利用和实现可持续发展至关重要。本文系统综述了废弃塑料化学转化的研究进展,重点聚焦于传统化学转化技术(热裂解和溶剂解聚)和外场辅助化学转化技术(电催化、光催化、光热催化及微波和焦耳热辅助裂解)对废弃塑料转化的发展趋势,并深入分析多方法耦合转化的创新路径及优势。最后对未来的废弃塑料化学转化研究提出一些建议,为废弃塑料高值化回收的技术选择与催化剂设计提供直接参考。

  • 王梅, 陈江耀, 李桂英, 安太成
    录用日期: 2026-09-03

    有机胺类物质来源广泛以及其性质复杂,对空气质量和人体健康产生不利影响。并且对于大气中新粒子的形成和随后的增长具有重要意义。环境中的有机胺类对新粒子形成、气溶胶酸度以及气候变化均有影响。中国不同地区细颗粒物(PM2.5)中有机胺类物质的组成、来源和形成过程的也均有差异。因此,近年来所涉及的过程受到越来越多的关注。精准检测大气颗粒中的有机胺,对于深入剖析其在大气新粒子的形成、气溶胶转化过程及其潜在健康效应中的作用意义重大。因此,本文对近年来国内外相关研究进行了归纳总结,系统梳理了大气颗粒中小分子有机胺类的检测方法与环境分布特征。研究表明,大气颗粒中小分子有机胺类的检测方法主要包括色谱法、质谱法以及色谱-质谱联用技术。色谱法侧重分离,质谱法侧重定性定量,色谱-质谱联用兼具高分离度与高灵敏结构解析能力。利用这些检测方法探究不同城市中颗粒物中小分子有机胺类的分布特征,我们发现它们存在不同区域和不同季节的差异。重点从检测方法的适用性与互补性角度出发,对不同分析技术在实际大气环境研究中的应用特点进行了比较,并结合中国典型大气污染情景分析,对该领域未来的发展方向进行了展望。

  • 研究论文
    郭龙超, 朱美潼, 孙若稀, 姜爽, 李彬, 张天永
    录用日期: 2026-09-03

    邻硝基苯甲醛(简称ONBA)是一种重要的有机合成中间体,在医药、染料、农药等领域有着广泛应用,研究其绿色高效合成方法在选择性氧化研究领域以及化工生产行业均具有重要价值。本文综述了ONBA的合成方法研究进展,围绕均相与非均相催化剂反应体系两大方向,介绍了各体系中具有代表性以及创新性的研究成果。均相催化剂反应体系包括液相化学氧化和电化学氧化方法;非均相催化剂反应体系则涵盖热催化、光催化及仿生催化等绿色合成方法。本文还指出当前研究中存在的催化剂性能与稳定性较低、反应机理研究不足、邻硝基吸电子基影响底物活性等问题。未来需围绕绿色氧化剂开发、反应机理探究、催化剂精准设计等方向在该领域开展深入研究,推动ONBA合成方法的绿色化、高效化与可持续化发展。

  • 赵田, 毕雅娟, 陈佳瑶
    录用日期: 2026-09-03

    为应对塑料污染与可持续发展的全球性挑战,开发新型环保食品包装材料势在必行。水凝胶,特别是天然高分子基水凝胶,因其可降解性、生物相容性及多功能负载潜力,成为替代传统塑料的理想候选材料。本综述系统总结了用于食品包装的多功能水凝胶的最新研究进展。首先,概述了主要基材(如多糖、蛋白质)及其复合策略,并阐述了构建稳定网络的物理与绿色化学交联方法。其次,重点探讨了通过纳米复合、双网络结构增强力学性能,以及通过负载抗菌剂、抗氧化剂和智能响应因子(如pH指示色素)来实现主动保鲜与新鲜度视觉监测的功能化设计。进而,评述了溶液流延、静电纺丝、3D打印等绿色加工技术的适用性。文章通过新鲜果蔬、水产品和肉类的保鲜案例,展示了水凝胶包装在延长货架期方面的显著效果。最后,分析了当前在机械强度、耐湿性、成本及规模化生产方面面临的挑战,并对未来发展方向进行了展望,以期为构建下一代可持续智能包装体系提供参考。

  • 鲍艳, 梁钰, 郭茹月, 周俊斌
    录用日期: 2026-09-03

    面对日益严重的表面污染与高昂的清洁维护成本,开发具有自清洁功能的涂层材料已成为表面工程与环境保护的重要研究方向。钛基光催化剂因其优异的光催化活性与稳定性,成为构建高效自清洁涂层的核心组分。鉴于此,本文综述了基于钛基光催化剂的自清洁涂层的最新研究进展。首先,概述了常用钛基光催化剂的类型(钛氧化物、钛酸盐、钛基金属有机框架等)及其光催化机理。其次,重点阐述了超亲水型、超疏水型与超双疏型三类钛基自清洁涂层的构建原理、自清洁机制及性能影响因素,包括催化剂的能带结构与微观形貌、涂层的表面化学状态与几何形貌,并探讨了相应的调控策略及其在建筑、交通、户外装备、纺织品等领域的典型应用。最后,总结了当前钛基自清洁涂层在实际应用中面临的主要挑战,如长期稳定性、光响应范围限制以及多功能协同等问题,并展望了其未来发展趋势,以期为该领域的研究与应用提供理论参考与实践指导。

  • 郭盈铄, 王秀林, 谢浩东, 赵翌彤, 王卓雅, 吕滨鸿, 吴志杰
    录用日期: 2026-08-27

    在全球碳中和背景下,生物基平台分子2,5-呋喃二羧酸(FDCA)因其作为传统石油基产品对苯二甲酸(TPA)的潜在替代品而备受关注。本文综述了FDCA的多种合成路径与产业化发展现状,其中以5-羟甲基糠醛(HMF)为前驱体的氧化路径,凭借产物选择性高、反应路径简单的优势,已成为当前最具工业化前景的主流技术路线。此外,本文从热力学与动力学角度对比分析了已实现工业化的热催化体系与新兴的电催化、生物催化体系。其中,现已工业化的热催化体系凭借成熟的工艺路线占据主导地位;而电催化、生物催化等新兴催化体系虽具备绿色化转型潜力,但在催化剂长期稳定性与工业放大应用方面仍面临显著挑战。本研究基于生命周期评估(LCA)方法,系统量化了现阶段FDCA生产过程的环境负荷,并据此提出了针对性的工艺优化策略。同时,本文梳理了FDCA及其下游产品链的最新研究进展与应用前景。最后,对FDCA工业化生产进程及全产业链的未来发展进行了展望,旨在为推动该领域的低碳转型提供理论支持。

  • 王新宇, 刘旭, 贺喜雪, 李乔, 乔志华, 徐浩
    录用日期: 2026-08-27

    新兴污染物(ECs)已成为水环境中的重要挑战。由于ECs在水体中普遍呈痕量分布、结构稳定且迁移性强,传统水处理工艺存在明显不足。电化学高级氧化技术(EAOPs)凭借其可原位生成强氧化活性物种、反应过程可控性高等优势,被认为是实现ECs高效去除的有效途径。然而,在实际水处理体系中,EAOPs仍面临传质受限、低电导率条件下能效降低、不完全降解及副产物生成等工程应用瓶颈。尽管吸附技术难以实现污染物的完全矿化,但在痕量ECs的快速富集方面具有独特优势。近年来,将吸附与EAOPs相耦合,被视为突破单一技术局限、提升ECs去除效率与运行稳定性的重要策略。本文综述了EAOPs与吸附技术在ECs处理中的作用机理、研究进展与关键挑战,重点梳理了吸附-EAOPs耦合体系的三种典型模式:同步吸附-EAOPs降解模式、吸附富集-EAOPs降解模式及EAOPs降解-末端吸附模式,并阐明了其在传质强化与二次污染控制方面的协同机制。进一步地,本文分析了当前吸附-EAOPs耦合体系在工程化应用中的主要障碍。最后,结合真实水体处理需求,提出未来研究应加强对耦合体系长期连续运行性能、材料失活机制及出水环境风险的系统评估,以推动吸附-EAOPs技术从实验室研究向工程化应用的稳健过渡。

  • 综述与评论
    申晓成, 朱建星, 彭小伟
    录用日期: 2026-08-27

    高温工业生物催化对酶制剂的热稳定性提出了严苛要求。糖苷水解酶家族1(glycoside hydrolase family 1,GH1)酶是纤维素糖化的关键催化剂,其热稳定性受磷酸丙糖异构酶(triosephosphate isomerase,TIM)桶骨架、底物通道环区(loop)与表面静电网络动态耦联的制约。本文系统归纳了分子动力学(molecular dynamics,MD)与增强采样、自由能计算、机器学习(machine learning,ML)和蛋白语言模型(protein language model,PLM)等多尺度方法,比较β-葡萄糖苷酶、β-半乳糖苷酶和β-甘露糖苷酶的模型迁移差异,综合分析多位点突变上位效应(epistasis)的可能结构来源,总结“结构建模—动力学识别—能量排序—智能组合突变—实验验证”闭环流程。提出“TIM桶核心刚性—环区动态柔性—表面静电网络”三层协同稳定(three-tier cooperative stabilization,3TCS)框架,为GH1酶高温理性设计提供方法路线。

  • 综述与评论
    张慧鹏, 毛林冲, 夏萌, 束璐茜, 胡显智, 张炎
    录用日期: 2026-08-27

    在抗菌素耐药性已成为全球性公共卫生危机前提下传统细菌检测与药敏分析存在周期长、流程烦琐、难以满足临床快速诊断需求等问题。各类新兴检测技术近年来不断涌现,其中微流控平台因其微尺度流体操控能力在细菌的高通量富集与精密操控方面展现出独特优势。在低浓度、复杂基质场景下单一模态传感在信息维度方面受限易出现稳定性差、误判率高等问题。多模态无标记检测通过融合光学、光谱、电学等传感机制,能够全面获取细菌的形貌、光谱特征与电生理信息,显著提升检测鲁棒性的同时带来的多源异构数据的激增成为新的挑战。人工智能凭借特征挖掘与多模态数据融合能力可高效完成信号去噪、特征提取、菌株分类与耐药性预测成为推动细菌检测向智能化、自动化、高通量发展的核心技术。本文系统综述了无标记多模态细菌检测技术的最新研究进展,介绍了微流控技术在样本富集与检测集成化中的应用,并深入探讨了人工智能在多模态数据处理中的核心作用。总结了当前多模态智能检测系统在数据融合、模型泛化、器件集成等方面面临的挑战,并对小型化、可解释、临床转化型智能微流控等检测平台的发展方向进行展望,旨在为快速精准的细菌智能诊断技术研究提供参考。

  • 综述与评论
    赵浩然, 杨泽鑫, Ndungutse Jean Maurice, 李莉娟, 刘德旺, 倪九派, 倪呈圣
    录用日期: 2026-08-27

    固体氧化物电池(SOC)可直接利用CH4、CO等含碳燃料进行发电,也可电解CO2制备CO等化学合成原料。在SOC燃料电极一侧,甲烷脱氢和CO脱氧可能导致碳沉积,覆盖三相活性界面、堵塞孔道并引起燃料电极失效。本综述系统梳理固体氧化物燃料电池(SOFC)、固体氧化物电解池(SOEC)与电转X(Power-to-X)三种运行场景下的积碳过程、热力学与动力学基础,重点讨论材料设计(如Ni基材料改性、无Ni电极开发和功能催化层构筑)、气氛/工况优化及机理分析等抗积碳策略。进一步总结“活性氧溢流-电子/集团效应”协同除碳机理,并比较不同应用场景下积碳来源、关键影响因素和策略侧重点。本文可为高性能抗积碳SOC电极设计及长期稳定运行提供参考。

  • 综述与评论
    姚可心, 廖伟名
    录用日期: 2026-08-19

    随着全球能源需求的持续增长,光电催化(PEC)分解水制氢因其清洁高效、环境友好,逐渐成为替代传统多相催化的重要可再生能源战略方向。基于异金属的金属有机框架(MOFs),凭借其电子结构可调、活性位点丰富以及电荷分离高效等特性在PEC领域展现出独特的应用潜力。本文全面综述了异金属MOFs在PEC分解水光阳极中应用的研究进展,深入探讨了异金属MOFs光阳极的制备方法、异金属调控性能的策略以及该领域的未来发展方向,以期为后续高性能光阳极的设计与构建提供了重要的理论支撑与研究思路。

  • 综述与评论
    苏蕊蕊, 吴俊宇, 来晓玉, 薛小松
    录用日期: 2026-08-17

    有机化学反应多在溶液中进行,溶剂的聚集态结构及其与溶质的相互作用对反应活性和选择性具有显著影响。含氟醇类溶剂,尤其是六氟异丙醇(HFIP),因其独特的物理化学性质,可显著促进多种化学反应,提高反应活性和选择性,被誉为“魔法溶剂”。从凝聚态化学角度理解六氟异丙醇的凝聚态结构及其对反应活性和选择性的影响,不仅有助于深化对溶剂效应本质的认识,还对反应设计和优化具有重要意义。本文将简要概述六氟异丙醇的液态凝聚态结构和物化性质,并通过烯烃环氧化等代表性反应,探讨溶剂凝聚态结构对反应活性和选择性的影响及其微观机理,以期引起读者对液态凝聚态化学的关注和进一步研究。

  • 综述与评论
    周开宁, 孟旭辉, 宋凯龙, 江吉周
    录用日期: 2026-08-12

    随着功能服装向轻量化、智能化和多功能化发展,具有优异结构与功能特性的碳纳米材料在织物改性中的应用受到广泛关注。本文综述了石墨烯、碳纳米管、碳量子点及 MXene 等材料在功能服装中的研究进展,重点总结了其在力学增强、导电与电磁屏蔽、光学调控及热管理等方面对织物性能的提升及相关机理。这类材料主要通过改善界面结合、构建功能网络和增强光热电响应,推动织物向防护、传感和热调控等功能服装方向发展。尽管碳纳米材料在该领域已展现出良好的应用潜力,但在耐久性、安全性、规模化制造和构效关系研究方面仍存在不足,未来需加强材料改性与服装结构设计的协同优化,以促进其实际应用。

  • 石李明, 廖宇恒, 阮建成, 周少东, 吴晨, 钱超
    录用日期: 2026-07-24

    非均相金属催化腈类选择性加氢是制备高附加值胺类化学品的重要途径。然而,传统雷尼镍等宏观负载型催化体系受限于活性位点分布不均匀、反应条件苛刻、副反应难以抑制及催化剂稳定性差等问题,严重制约了该技术在精细化工中的性能提升与应用拓展。围绕活性位点微观结构的微环境调控,逐渐成为突破宏观调控瓶颈的核心方向。该策略通过对活性中心电子结构的精准修饰及对中间体吸附构型的定向诱导,已成为当前催化研究的前沿热点。本文在腈加氢反应机理的基础上,围绕催化剂微环境调控,系统综述了原子配位调控、界面场强调控、空间几何限域及综合调控等手段,并分析其在提升反应活性、选择性及稳定性中的作用机制。本文进一步讨论了该领域的未来发展方向,强调应聚焦于原位工况表征技术、动态活性中心演变规律以及定量构效关系描述符的建立。本文同时指出需深化催化剂工程化成型与绿色氢源体系构建等关键问题的研究,旨在为非均相金属催化腈加氢体系的高效工业化应用提供坚实的理论支撑和技术参考。

  • 王奕, 杜鑫洁, 陈哲
    录用日期: 2026-07-24

    甲烷干重整反应可同步转化甲烷与二氧化碳2种温室气体并制备可利用的合成气,在能源转化与环境治理领域极具应用价值。镍基催化剂因成本低廉、催化活性优异,被广泛研究和应用。本文围绕甲烷干重整反应中的镍基催化剂的合成方法展开综述,通过改变镍基催化剂的合成方法,来提高甲烷干重整反应的活性和稳定性。文中详细介绍了不同合成方法(浸渍法、溶胶凝胶法、蒸发诱导自组装法、模板法等)的制备原理、工艺特征及材料的催化性能,同时讨论了调节催化剂的氧空位浓度,活性金属原子大小及金属-载体相互作用等策略改进催化剂的合成方法。优化反应物CH4与CO2在催化剂上的吸附-解离过程、调节金属位点电子态、降低反应能垒、抑制颗粒团聚与积碳生成等反应过程,显著提升反应活性和反应稳定性。本文期望为开发下一代镍基干重整催化剂提供借鉴,推动DRM技术向更可行、更可持续的方向发展。

  • 宋利黎, 李一鸣, 徐怡雪, 张晓云, Yasser M. A. Mohamed, 韩颖慧
    录用日期: 2026-07-24

    发展高效且稳定的电催化剂是实现清洁能源转换与存储的关键。二维材料由于具有高比表面积与可调的电子特性等优势已被广泛应用。然而,二维材料的本征活性位点密度有限、电荷传输阻力较大、且结构在反应条件下易发生重构或失活,这些因素严重制约了其大规模应用。量子点修饰策略可有效优化二维材料的表界面特性,是提升其电催化性能的常用策略。目前,关于该复合体系的系统性综述仍较为缺乏,尤其是对表界面作用的物理化学机制与性能增强本质的深入剖析尚不充分。为此,本文系统梳理了近年来量子点修饰二维材料复合体系的研究进展,重点阐述了不同类型量子点的功能特性及其在二维载体表面的构建策略,深入剖析了量子点修饰通过调控界面电子结构、重构表面微环境及增强结构稳定性等多重机制提升催化性能的本质。在此基础上,本文创新性地提出了针对不同电催化反应(析氢、析氧、氧还原)的量子点筛选原则。最后,探讨了该领域在界面精准调控、动态机制解析及面向实际应用的器件集成等方面面临的挑战与未来发展方向。本综述旨在为理性设计下一代高性能电催化材料提供系统的理论参考与实用的设计指导。

  • 宁平德, 罗志, 李倩, 李化毅, 胡友良
    录用日期: 2026-07-24

    低缠结超高分子量聚乙烯(Dis-UHMWPE)因其能够实现无溶剂固态加工,并可用于制备高机械性能条带和薄膜而备受关注。本文综述了用于制备Dis-UHMWPE的聚合催化体系,根据聚合温度和设计策略将其分为2类:一类适用于低温聚合,另一类则适用于高温聚合,并分别阐述催化体系内在的分子链解缠结机制。此外,还系统综述了UHMWPE缠结度的常用表征方法,包括熔体流变学、固体核磁共振分析、热退火分析以及固态加工拉伸测试。值得注意的是,目前针对Dis-UHMWPE的表征方法仍存在一些争议,主要集中于低缠结亚稳态在进入熔体后,恢复至缠结平衡态所需的时间尺度。本文不对所论述的方法和观点进行主观评价,而是着重对上述表征方法及其争议点进行系统性的综述和梳理,以期为低缠结状态表征方法的优化和标准化提供理论参考,并提出固态加工并实现超倍拉伸是Dis-UHMWPE最为关键且不可或缺的表征手段。

  • 杨世迎, 刘沐桓
    录用日期: 2026-07-24

    硅作为地壳中仅次于氧的第二大丰富元素,储量优势显著,且零价硅(Zero-Valent Silicon,ZVS)可通过成本低廉的光伏废硅等固废资源获取原料,规模化应用潜力突出。更重要的是,ZVS具有强还原性(E0(Si4+/Si0) = -0.86 V),且反应后主要产物为二氧化硅或硅酸盐,不会产生二次污染,可以与环境友好共存。然而,正是由于其极强的还原性,使表面极易与氧气等氧化剂发生反应,生成致密的氧化膜,从而显著阻碍ZVS表面的电子转移过程,隔绝ZVS活性位点与反应物的有效接触,导致ZVS的强还原活性难以充分发挥,严重制约其处理效能。虽然在以往的研究中ZVS去除污染物的研究相对分散,但凭借其储量、成本、环境相容性及还原活性等多重突出优势,在未来的污染物去除领域中有望能成为后起之秀。基于此,本文系统梳理现有ZVS在环境污染物去除领域的研究进展,阐述其基础理化性质与结构-性能的内在关联,聚焦表面氧化膜的形成机制、影响因素及对还原活性的调控规律;系统阐明ZVS通过直接还原作用去除污染物的核心机制,以及依托光学特性、多孔结构强化去除效能的作用机理;深入剖析酸洗、碱洗、球磨、液压处理、金属改性、二氧化硅改性、表面活性剂修饰以及硫改性等手段,在破除氧化膜屏障、增强ZVS反应活性方面的作用效果与作用机理;以期推动ZVS这一极具潜力却被忽视的功能材料在环境领域的发展与应用。

  • 郭彪, 张雨晴, 孙欣莹, 吴霞, 刘芯辛, 周丽景
    录用日期: 2026-07-24

    铋基材料因其独特的层状结构、优异的可见光响应能力以及可调的电子结构,被视为极具前景的光催化候选体系。然而,其实际应用仍受限于较高的光生载流子复合率和不足的表面活性位点。引入氧空位(OVs)为解决上述瓶颈提供了有效途径,其不仅可调控材料的电子与能带结构,增强可见光吸收并促进电子-空穴对的有效分离,还能构建丰富的表面活性中心,显著提升催化效率。因此,基于OVs工程调控铋基光催化剂性能的研究近年来受到广泛关注。本文系统综述了OVs在提升铋基材料光催化活性中的关键作用,全面梳理了多种OVs构筑策略,并深入探讨了各类方法的适用范围与内在局限性。重点介绍了XPS、ESR、XAFS、PALS、球差校正电镜等先进表征手段在OVs识别与半定量分析中的应用。总结了含OVs铋基材料在光催化水分解、CO2还原、H2O2生成等多个前沿领域的最新进展。最后,针对当前OVs工程在精准调控、长期稳定性及作用机制理解等方面面临的挑战,提出了未来发展方向,旨在为设计高效、稳定且具有实际应用价值的铋基光催化材料提供理论指导。

  • 姜迪, 蔡佳峰, 陆玲波, 谢理哲, 吴斌, 严斌
    录用日期: 2026-07-24

    微流控芯片具有微型化、高通量和高度可控等优势,已成为构建体外细胞力学微环境和器官芯片模型的重要平台。在细胞培养与功能研究中,机械力刺激的精准构建是模拟体内生理或病理状态(如组织间质压力、周期性压缩与拉伸)的关键因素。然而,不同类型和功能状态的细胞在力学感知机制、适宜的刺激形式及作用尺度上存在显著差异,使得“通用型”的机械力加载方案难以满足多样化的研究需求,针对目标细胞构建适宜的力学微环境十分必要。本文聚焦微流控芯片中细胞培养区域的机械力加载策略,从细胞力学需求出发,系统梳理并比较了培养基底表面刚度调控、气动驱动加载、液体介导加载以及磁场驱动软基底加载等方法在不同细胞模型中的适用性与局限性。重点分析了上皮/内皮细胞、干细胞及软骨、牙周相关细胞等在力学刺激类型、空间分布和时间加载模式方面的差异化需求,并结合典型芯片结构阐述相应施压技术的设计思路与细胞响应验证内容,旨在为特定细胞类型的力学研究和器官芯片设计提供参考,以推动微流控力学微环境构建向更高生理相关性方向发展。

  • 王新宇, 史亚利, 蔡亚岐
    录用日期: 2026-07-24

    全氟和多氟烷基化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)因其环境持久性、生物累积性及潜在毒性而受到广泛关注。随着对一些典型PFAS环境管控的持续推进,其环境来源已由传统长链PFAS的单一排放逐渐演变为长链残留、短链或超短链替代品及前体物和转化产物并存的复合污染格局,显著增加了来源解析的复杂性。准确识别PFAS污染来源对于区域污染防控、环境管理及健康风险评估具有重要意义。目前,PFAS来源分析主要包括比值分析、统计分析及受体模型等传统

    方法,以及近年来逐渐兴起的机器学习(Machine

    Learning,ML)方法。传统方法基于明确的统计或质量守恒原理,在污染源定性识别及贡献率定量解析方面具有较高的可解释性,但在复杂非线性关系解析、多源混合污染识别及新型PFAS表征方面存在一定局限。相比之下,ML方法在高维数据挖掘、非线性关联识别及复杂模式提取方面展现出较强优势,能够有效提升复杂环境体系中PFAS来源识别的精度与稳定性。然而,现有ML模型仍面临训练数据依赖性强、模型可解释性有限以及与PFAS环境行为和来源机制耦合不充分等问题。

    本文系统综述了近十年PFAS来源分析领域传统方法与ML方法的研究进展,比较了不同方法在适用范围、优势与局限性方面的差异,探讨了未来发展方向,以期为PFAS污染识别、管控和治理提供方法参考。

  • 卢娜, 孟宪谭, 梁明, 梁斌, 李留忠
    录用日期: 2026-07-24

    催化膜是耦合催化反应和膜分离过程的新型膜催化反应器,在水处理过程中可以连续实现难降解污染物的结构转化及矿化。催化膜限域通道的构建及膜孔内限域机理的理解对高性能催化膜的设计和精准应用具有重要意义。本文介绍了不同维度限域通道的构筑方法,并深入分析了限域效应通过三个相互关联的机制来提高催化膜性能:(i)通过提升氧化剂的活化效率、转变氧化剂的活化路径来实现催化效率的跃升,(ii)通过界面浓差极化、尺寸筛分、孔内扩散-反应等过程来强化传质,(iii)通过在限域通道内进行物理封装和微环境调控来增强催化剂的稳定性。在上述理论基础上,总结了催化膜在处理难降解污染物领域的应用,并延伸出限域催化膜在高附加值化合物合成等前沿领域的应用。最后综合分析了限域催化膜在当前面临的挑战与研究热点,并展望了未来需要着重关注的研究方向。

  • 朱靖岚, 郑晓婷, 黄东龙, 蔡幸聪, 杨滨, 应光国
    录用日期: 2026-07-24

    挥发性有机物(VOCs)是水中典型污染物,涵盖烷烃、卤代烃、芳香烃等类别,主要源于工业排放,对饮用水水质及人类健康构成潜在威胁。本文综述饮用水供水系统中VOCs的分析检测方法、污染特征、去除机制与风险评估。分析检测方面,传统气相色谱-经典检测器联用技术灵敏度与选择性有待提升,而基于高分辨质谱的非靶向筛查技术能实现多组分VOCs的全面识别,展现出良好的应用前景。污染特征上,饮用水源VOCs浓度多处于微克每升级别,以卤代烃、芳香烃为主,工业是首要污染源,其空间分布受水动力条件及人类活动强度共同影响。处理机制方面,常规水处理工艺对溶解态VOCs去除能力有限,而活性炭吸附、曝气脱除及臭氧氧化等技术可通过吸附、气液传质及分子转化等途径实现差异化去除,其去除效果与VOCs的理化性质有关。风险评估显示,不同流域VOCs生态风险存在显著差异,高风险区域多与工业污染集中及水体交换能力较弱相关;人体健康风险总体可控,但局部地区仍存在高风险物质主导效应。未来研究应重点关注跨流域监测体系构建、多污染物联合风险评估及污染物特性与处理机制的耦合关系,以推动VOCs污染控制由经验驱动向机制驱动转变。

  • 综述与评论
    李春雪, 陈一泓, 廖光福
    录用日期: 2026-07-24

    随着社会的发展和经济水平的不断提升,环境问题也日趋严重,对人类社会和生态环境造成了极大威胁。由于矿物功能材料具有稳定性好、丰富的储量、低成本、低毒、易于回收、效果好等优点,已经被广泛用于环境领域。本文主要从矿物功能材料出发,重点讨论矿物功能材料在污水处理、空气污染治理和土壤修复等环境领域中的应用,系统梳理其在染料、重金属离子、氮磷营养盐、气态污染物以及土壤重金属和有机污染物治理中的研究进展,并总结矿物功能环境材料未来的发展方向。

  • 李雪松, 吴禹翰, 周明东, 梁吉艳, 梁永民
    录用日期: 2026-07-24

    桥双环[1.1.n]烷烃作为苯环的三维电子等排体,凭借其独特的空间结构,能有效改善药物分子的代谢稳定性、水溶性与靶标选择性。高张力且电子缺陷的双环[1.1.0]丁烷是构建此类骨架的关键前体,过渡金属催化双环[1.1.0]丁烷开环及环加成反应,已成为合成桥双环[1.1.n]烷烃最具策略优势的路径之一。本文总结了利用过渡金属催化双环[1.1.0]丁烷的开环与环加成反应的最新研究进展。重点阐述了Rh、Pd、Cu、Ni等不同金属催化体系下的反应模式差异,详细分析了各类反应的条件、催化循环机理,及其在合成方面的应用性。同时,本文总结了该领域目前存在的挑战,例如开发基于丰产金属的高效催化体系与反应化学选择性与立体选择性的控制、构建协同催化体系以拓展双环烷烃的反应类型,以期为未来开发更为高效、精准的合成方法提供参考与展望。

  • 张志鹏, 吕甘田, 杨培培, 韩民, 孙贺略, 王磊
    录用日期: 2026-07-24

    “一珠一化合物”(OBOC)组合化学技术通过在固相树脂珠上平行合成海量结构多样的化合物,已成为多肽药物发现与功能探针开发的重要平台。本文围绕OBOC技术近年来的核心进展与关键瓶颈,从库构建、筛选方法及靶向策略三个层面进行系统综述。库构建层面,环肽与双环肽通过构象约束显著提升了靶标亲和力与代谢稳定性;混合肽库结合纳流质谱与从头测序,实现了高通量、无单珠分隔的肽混合物直接解码。在筛选方法上,自组装肽、抗黏附肽及非抑制性酶配体的高通量筛选策略不断拓展OBOC技术的应用边界。靶向筛选维度,从蛋白靶标延伸至细胞水平及活体水平,为提升筛选结果的体内可转化性积累了初步经验。尽管OBOC技术仍面临假阳性控制、复杂肽测序难度、体内可重复性及转化效率等挑战,未来深度融合人工智能、自动化合成及功能导向的表型筛选,有望推动该技术向智能化、高通量化方向发展。

  • 史姗姗, 沈建博, 彭操, 叶罕章, 张星, 白依冉, 王国栋, 许希军
    录用日期: 2026-07-24

    随着能源危机的日益加重,锂离子二次电池被认为是最具发展前景的能源存储装置。相比于三元材料,磷酸盐系正极材料由于其低廉的价格、优异的安全性、较高的循环稳定性和环境友好性而备受关注。橄榄石型LiMnxFe1-xPO4(LMFP)作为高性能锂离子电池的正极材料,兼具磷酸铁锂LiFePO4的高安全性与磷酸锰锂LiMnPO4的高能量密度。然而,由于其较低的电子电导率、离子电导率,导致磷酸盐系正极材料在动力电池市场的应用仍然面临诸多挑战。本文首先分析了磷酸盐系正极材料在锂离子电池应用中所面临的限制因素,详细阐述了影响内部离子传输和电子传导的体相特性,包括相变机制、晶格畸变、点缺陷、元素掺杂、Fe/Mn比例和颗粒形态。并深入探讨了改善磷酸盐系正极材料放电比容量、放电电压和循环稳定性的方法,具体包括表面包覆、颗粒尺寸的调控、离子掺杂和形貌调控等。另外,对磷酸盐系正极材料的合成工艺与电化学性能之间的关系进行了探究,以了解各种工艺路线的优缺点,从而制备具有预期功能的材料。最后,展望了高性能磷酸盐系正极材料结构调控策略及其在锂离子电池中的应用前景。

  • 吴沛航, 杨江花, 李艳红, 张淑娟
    录用日期: 2026-07-24

    在自然光合体系中,微生物通过依赖于氧化还原反应的精密电子传递网络,将太阳能转化为维持生命活动的化学能。受此启发,半人工光合作用致力于构筑半导体-微生物杂化体系,旨在非生物的半导体材料与微生物的代谢网络之间构建一条高效可控的“电子高速公路”,从而将这一生命本质过程拓展为可持续的能源与物质转化平台。尽管已有综述对基于全细胞的材料-微生物杂化体系及其太阳能-化学能转化机制进行了广泛探讨,然而,在如何理性优化材料-微生物界面的电子传递路径与能量传输耦合等核心科学问题上,仍存在显著的知识缺口。这些相互关联的要素从根本上决定了杂化体系的整体效率、稳定性及规模化潜力。为填补上述空白,本综述聚焦于光驱动生物杂化体系的界面工程这一关键议题,系统梳理了以下方面的最新进展:跨界面电子传递路径的理性设计及界面稳定性调控与能量协同转化策略,并批判性评估了当前光驱动生物杂化体系界面构筑面临的主要挑战。在此基础上,我们提出了前瞻性的研究方向,以期推动该领域向高效、稳定、可规模化的新一代体系演进。

  • 周春花, 马建峰, 郑淑珍
    录用日期: 2026-07-24

    乳腺癌是全球高发恶性肿瘤之一,约20%~30%的晚期患者会发生远处器官转移,现有治疗手段难以实现根治。肿瘤标志物的挖掘与靶向干预是乳腺癌诊断与治疗研究的前沿热点,而蛋白质翻译后修饰(PTMs)的动态调控,已成为发掘乳腺癌新型诊断生物标志物与治疗药物靶点的重要途径。目前,磷酸化、甲基化、棕榈酰化、乙酰化等经典PTM的乳腺癌相关研究已较为深入,乳酰化、糖基化等新兴修饰类型也逐渐成为领域研究热点。本文系统综述了乳腺癌中六种主要PTM的类型特征、调控机制及其相关研究进展,重点剖析了PTM在乳腺癌生物标志物(如HDAC2、SIRT7、BRD4)与关键研究靶点(PIM2、KAT2B、ATAT1、RAD51、KLRB1、KLF5、PRMT5)中的调控作用。这些靶点可通过调控细胞增殖、迁移与侵袭、糖代谢及耐药等恶性生物学行为,参与乳腺癌的发生发展进程。通过系统研究乳腺癌中PTM的分子调控机制,可为乳腺癌早期精准诊断、个体化治疗及预后评估提供新思路与理论依据,也为后续相关研究奠定理论基础。


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