English
新闻公告
More
化学进展 阅读排行 返回主页
  • 一年内发表的文章
  • 两年内
  • 三年内
  • 全部
Please wait a minute...
  • 全选
    |
  • 综述
    王亚韡, 张秋瑞, 于南洋, 王媛, 韦斯, 方明亮, 田思诺, 史亚利, 史建波, 曲广波, 朱樱, 朱玉敏, 朱楚泓, 乔敏, 华江环, 刘美, 刘国瑞, 刘建国, 刘艳娜, 刘楠楠, 江龙飞, 汤书琴, 麦碧娴, 李成, 杨盼, 杨丽华, 杨荣艳, 杨莉莉, 杨晓溪, 杨瑞强, 邱兴华, 应光国, 汪妍, 张干, 张全, 张祯, 张影, 张芊芊, 陆蓉静, 陈达, 陈新, 陈荷霞, 陈景文, 陈嘉喆, 林炳丞, 罗孝俊, 罗春玲, 季荣, 金彪, 周炳升, 郑明辉, 赵时真, 赵美蓉, 赵繁荣, 姜璐, 祝凌燕, 姚林林, 姚婧知, 贺勇, 莫逊杰, 高川子, 郭勇勇, 盛南, 崔蕴晗, 梁承谦, 韩建, 程振, 曾艳红, 裘文慧, 蔡亚岐, 谭弘李, 潘丙才, 戴家银, 魏东斌, 廖春阳, 赵进才, 江桂斌
    化学进展. 2024, 36(11): 1607-1784. https://doi.org/10.7536/PC241114
         

    随着当今社会经济的快速发展以及工业化、城镇化进程的加速推进,环境污染问题的复杂性和严重性日益凸显。除传统污染物外,全球范围内不断出现的新污染物给环境与公众健康带来了新的挑战。我国“十四五”及中长期规划中提出“新污染物治理”,党的二十大报告也明确“开展新污染物治理”的要求。2022年,国务院办公厅印发了《新污染物治理行动方案》,生态环境部及各省、自治区、直辖市相继出台了相应的实施方案,我国生态环境保护进入了常规污染物与新污染物治理并重的新阶段。然而,新污染物治理是一项长期、动态且复杂的系统工程,亟需加强顶层设计和科技支撑。开展新污染物系统性研究,不仅为其管控提供有效的科学指引,提升环境质量管理水平,还能助力我国履行国际公约,增强全球环境治理中的话语权,确保我国环境安全、食品安全、国际贸易安全等,对实现可持续发展具有重要意义。本综述旨在对新污染物的种类特征、生产使用与排放、识别与鉴定、环境赋存、迁移转化、生态毒理效应、人体暴露与健康风险、治理策略等内容进行全面探讨,并展望未来研究方向,以期为我国新污染物治理提供科学依据和决策支持。

  • 许晴, 王昕悦, 蔡伟杰, 段红娟, 张海军, 李少平
         

    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、低热导率及高熔点等优点,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方法和性能,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。

  • 综述与评论
    郑再阳, 孙会彬, 黄维
         

    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中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。

  • 综述
    张浩哲, 许文龙, 孟繁升, 赵强, 乔英云, 田原宇
         

    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。

  • 李罗钱, 饶睦敏, 陈宏, 廖世军
         

    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重要途径。传统的碳酸酯电解液在高于4.3 V电压时会发生氧化反应等导致电解液分解,是发展高压电池的主要瓶颈之一。为解决这一问题,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存在的困难及挑战,对未来解决这些问题和挑战的研究方向进行了展望。

  • 王丹钰, 郭梦珂, 郭子涵, 黄梦雨, 易桦, 张开翔
         

    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型,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型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须解决的问题,并对核酸水凝胶的未来发展进行了展望。

  • 化学人生·百年专刊
    程远征, 李木子, 王瑞祥, 祝龙浩, 沈文杰, 邹馨璇, 顾庆, 游书力
    化学进展. 2024, 36(12): 1785-1829. https://doi.org/10.7536/PC241203
         

    芳香化合物是一种大宗化学品,价廉易得。其芳香性去除或减弱的转化过程被称为去芳构化反应。该反应可以快速获取螺环、并环、桥环等环状化合物,有效拓展化学空间, 实现三维立体分子构建,在天然产物合成和医药研发中发挥重要作用。近二十年来,去芳构化反应吸引了众多研究者的兴趣,过渡金属催化、小分子催化、酶催化、可见光催化、电催化等去芳构化体系被建立起来。通过去芳构化反应,吲哚、吡咯、(苯并)呋喃、(苯并)噻吩、(异)喹啉、吡啶、苯、萘等多种芳香化合物转化成了结构丰富的多环分子,大大缩短了一些天然产物的合成步骤。形式多样的亲核试剂、亲电试剂、偶极子、自由基、卡宾等偶联试剂不断被开发出来,为去芳构化反应提供了多样的官能团来源。本文概述了去芳构化反应的发展历程,按照芳香化合物的种类,总结了已发展的去芳构化反应体系,分析了当前去芳构化反应中存在的问题和挑战,并对发展趋势进行了展望。

  • 魏振林, 王鸿飞, 陈亚亮, 邢俊波, 李大勇
         

    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。

  • 丁雅妮, 周伟, 高继慧
         

    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4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。

  • 郝璐琦, 朱新宇, 李永健, 黄擎, 李宁, 苏岳锋
         

    高镍锂镍锰钴氧化物(NMC)三元正极活性材料具有高比容量和高功率等优点,是具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。

  • 何瑶瑶, 李伟超, 陈张毅, 常海, 王捷, 吴云
         

    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,可实现利用调节菌群竞争过程从而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。本文综述了近年来关于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。

  • 综述
    方军华, 李若繁, 张文军, 张伟贤
         

    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单的操作,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。

  • 马雨晴, 李政, 郑国保, 张松楠, 巩继贤, 乔长晟
         

    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、黏附性和可以模拟细胞外基质(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。

  • 陈振楠, 杜晶晶, 史建波
         

    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。

  • 王行, 薛小盼, 蒋友淑, 张文娟, 马艳平, 孙文华
         

    脂肪族聚酯是重要的可降解材料,可基于生物质转化获得环酯单体进而聚合制备成的大宗树脂; 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可以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控制,提升树脂材料的性能。目前科研人员普遍关注席夫碱配位金属化合物,而含有磷氮键配体的多齿配位金属化合物在环酯开环聚合中展示了特异性和巨大价值。虽然氮与磷元素具有相似的电子结构,然而其电负性差异较大,所以含有磷氮键的多齿配体能够帮助调控金属的配位环境并提高环酯开环聚合的催化性能。磷氮键既可以是单键也可以是双键,作为配体与金属配位时总是氮原子优先配位,磷则帮助调控邻近配位氮原子上空间位阻与电子效应,其结果不仅提高了催化活性而且能够对所得聚酯结构实现剪裁。本文集中讨论近年来含磷氮键的金属配合物催化环酯的开环聚合,基于配体结构系统地总结了配体结构与催化性能以及所得聚酯产物微结构的关联,以求推进新型高效配合物催化剂的设计合成,引导产业界选出具有实用价值的催化剂,推动相关科学发展与实现产业化。

  • 微塑料专辑
    刘鸿玮, 袁语欣, 曹天池, 张彤, 陈威
    化学进展. 2025, 37(1): 103-111. https://doi.org/10.7536/PC240708
         

    由于机动车保有量和公路货运量的快速增长,轮胎与路面摩擦产生的轮胎磨损颗粒已经成为环境中微塑料的主要来源,且大量分布在各种环境介质中。理解轮胎磨损颗粒的关键环境行为,明确其环境界面化学过程机制,对于控制轮胎磨损颗粒污染意义重大。本文综述了轮胎磨损颗粒的迁移过程、环境转化、内源有害添加剂的释放及其对环境共存污染物的富集和载带等方面的研究进展。对未来轮胎磨损颗粒环境行为及界面化学过程机制的研究进行展望,为深入理解和预测轮胎磨损颗粒的环境行为和潜在的环境风险提供了新思路。

  • 综述与评论
    杨雨尘, 刘振杰, 陆春华, 郭凯, 胡欣, 朱宁
    化学进展. 2025, 37(3): 383-396. https://doi.org/10.7536/PC240521
         

    作为合成高分子的重要品种,(甲基)丙烯酸酯聚合物在涂料、黏合剂、生物医用、电子电气材料等领域应用广泛。然而,目前(甲基)丙烯酸酯单体主要来源于不可再生的石化资源,从可持续发展角度而言,将生物质转化为(甲基)丙烯酸酯单体及其聚合物具有重要意义,不仅可以作为石化材料的补充,并且通过结构设计有望获得高性能的系列材料,提高产品附加值。本文总结了近年来生物基(甲基)丙烯酸酯及其聚合物的研究进展,系统介绍了以木质素、萜烯、植物油、葡萄糖、异山梨醇、呋喃化合物等生物质为原料生物基(甲基)丙烯酸酯单体的合成,探讨了上述单体聚合产物的性能与应用,并对相关领域面临的挑战与发展前景进行了展望。

  • 化学人生·百年专刊
    杨健, 刘宇, 李敬岩, 陈瀑, 许育鹏, 刘丹, 褚小立
    化学进展. 2024, 36(12): 1874-1892. https://doi.org/10.7536/PC241117
         

    多光谱融合是现代光谱分析技术的一个重要研究和发展方向,通过优化和整合不同类型的光谱,实现多光谱的信息互补和协同,结合化学计量学方法构建模型,可提高模型预测准确性和鲁棒性。本文系统介绍了多光谱融合策略和算法,包括经典的融合策略、基于多块算法的融合、基于多维算法的融合和基于深度学习的融合。分别对单光谱融合、两光谱融合、三光谱融合以及光谱与其他信息融合的应用研究进行了归纳和论述,在此基础上评述了光谱融合方法优缺点、局限性及基本选择原则。最后,探讨了多光谱融合分析技术所面临的挑战及后续发展方向。

  • 微塑料专辑
    叶轲夫, 谢敏捷, 陈兴祺, 朱治宇, 高士祥
    化学进展. 2025, 37(1): 2-15. https://doi.org/10.7536/PC240710
         

    本文综述了拉曼光谱技术用于检测环境中微纳塑料的优势及研究进展。随着微塑料污染问题的加剧,尤其是其在水生和陆生环境中广泛存在,拉曼光谱作为一种非破坏性、高分辨率的分析技术,因其独特的光谱特征及相较于红外光谱不易受到水的干扰,在微纳塑料的识别和定量分析中得到广泛应用。拉曼光谱技术在微纳塑料检测中的优势主要体现在其高空间分辨率、宽光谱覆盖范围和高灵敏度;而其在检测过程中面临的挑战包括荧光干扰和信噪比低等问题。多种方法被用于优化拉曼信号,包括样品前处理、表面增强拉曼光谱(SERS)和非线性拉曼光谱技术等。此外,本文强调了构建全面的拉曼光谱数据库的重要性,以提高检测的准确性和效率。未来的研究方向包括开发更高效的预处理技术、动态监测微纳塑料行为以及智能化检测系统的应用。

  • 微塑料专辑
    郭鸿钦, 杨凯, 崔丽
    化学进展. 2025, 37(1): 112-123. https://doi.org/10.7536/PC240706
         

    塑料废弃物具有高度稳定的化学性质,在自然环境中不易被分解, 只能通过风化过程不断破碎形成粒径更小比表面积更大的微塑料。微塑料污染已成为目前全球面临的最紧迫环境问题之一。为了保护生态环境和人民健康,控制和消减微塑料污染迫在眉睫。微塑料的生物降解可以将塑料废物最终转化成生物质、CO2、CH4和H2O等环境无害物质或其他高价值中间产物, 是一种环境友好的微塑料无害化、资源化控制技术。本文对目前微塑料的微生物降解机制、影响因素、降解菌和降解酶资源,以及新型功能菌挖掘方法进行综述,并对目前微塑料降解研究存在的挑战与未来研究方向提出展望。


AI


AI小编
你好!我是《化学进展》AI小编,有什么可以帮您的吗?