不对称电化学有机合成

摘要:有机电化学合成可以追溯到19 世纪, 其发展历史悠久. 而将不对称催化和有机电化学合成结合开辟新的合成方法, 已逐渐成为合成手性化合物的重要途经之一. 因此, 不对称电化学合成吸引了众多有机合成研究者的关注, 在近几十年间, 不对称电化学合成发展迅速且成效卓越, 已成为新兴领域. 不对称电合成可以突破传统合成的限制, 通过调节电流、电压以改变反应的选择性, 甚至开发出传统合成方法无法实现的策略, 并且具备温和高效、绿色环保等优势. 目前, 不对称电化学已与有机小分子催化、金属催化、光催化、酶催化等领域相结合, 在合成具有药物活性分子等方面有着巨大潜力, 但不对称电化学的发展仍有许多局限性, 探索新的电化学不对称催化体系仍然有巨大的挑战性,还有很多未知需要探索. 基于此, 本文总结了近二十年不对称电化学的进展, 依据催化剂类型不同, 分为金属电化学还原不对称催化、金属电化学氧化不对称催化、有机电化学还原不对称催化及有机电化学氧化不对称催化四个方面介绍不对称电化学的研究成果.

有机硅材料在医用领域的应用研究进展

摘要: 介绍了有机硅材料在生物医用领域,包括体内、体外和血液中的应用。体外可用作敷料、医用 胶带等需要与皮肤接触的制品; 体内应用如导管、支架等与人体器官或组织直接接触的制品需要考虑其毒 性、抗菌性等; 在血液中的应用则是作为药物载体负责药物的靶向运输、缓释等。

氯化聚氯乙烯:从改性塑料到功能化应用的研究进展

摘要:氯化聚氯乙烯材料由于其独特的物理化学性能,在工业界和学术研究领域都引起了广泛的研究兴趣. 本文从氯化聚氯乙烯的合成与氯化反应机理、早期作为改性塑料的研究、及近期报道氯化聚氯乙烯的功能化应用研究这3 个方面展开综述. 重点回顾了国内外氯化聚氯乙烯材料的发展概况,并介绍了氯化聚氯乙烯通过合金化改性的相关研究进展,及其近期在纤维领域、微孔膜、聚合物电解质及在废弃锂电池中金属回收处理等功能化应用中的研究进展,为相关氯化聚氯乙烯材料的研究工作者,及不同应用领域的科研人员开阔新的研究思路. 最后,本文还对氯化聚氯乙烯材料在未来的发展上做出了相应的展望,以促进氯化聚氯乙烯在上游合成领域及下游应用研究领域的多元化、高质量发展.

基于物理信息深度学习的高分子流变学研究:挑战、方法与应用

摘要:高分子流变学旨在理解材料从微观到宏观的流动与变形特性,但传统建模方法在处理复杂非线性、多尺度模拟及数据解析方面长期面临挑战. 物理信息深度学习(PIDL)通过将流变学物理定律嵌入深度神经网络,减少对大量数据的依赖,提高模型泛化能力和物理合理性,为解决高分子流变学面临的挑战提供新的途径. 通过探讨PIDL 的基本原理,包括其模型架构、物理信息损失函数设计(如MSE、MAE及稀疏/残差损失)和损失函数优化方法(如梯度下降、自适应权重调整),并分析PIDL 在高分子流变学中的具体应用,涵盖了概率模型、生成式模型、神经算子、图神经网络和强化学习等多种模型架构,展示其在参数优化、流变特性预测、逆问题求解及数字孪生集成等方面的潜力. 尽管PIDL 展现出显著优势,但仍面临数据获取成本高、模型可解释性弱、多尺度求解精度不足及鲁棒性等问题. 未来发展方向包括利用多保真技术、物理信息增强数据、优化算法、结合数字孪生、推断因果关系以及应用元学习和可解释人工智能(XAI)来提升模型性能和实用性.

柔性透明电极基底及其在有机光伏中的应用进展

摘要:柔性有机太阳能电池(flexible organic solar cells, FOSCs)由于具有柔性、重量轻、成本低和可印刷等优势,在智能建筑、便携式供电设备以及可穿戴器件等领域展现出广阔的市场前景. 作为FOSCs 的核心组成部分,柔性基底不仅决定了器件的机械性能,还对柔性透明电极的透射率、耐用性等关键特性产生影响. 本文系统综述了各类柔性基底的最新研究进展,探讨了柔性基底对器件结构及性能的影响,并分析了不同类型柔性基底所面临的挑战. 最后,针对柔性基底在提升器件性能与稳定性方面的关键问题进行了探讨,并展望了其在未来柔性器件中的应用潜力.

高性能多孔有机聚合物绿色制备与加工

摘要:多孔有机聚合物材料(POPs)具有化学稳定性好、比表面积高以及易功能化修饰等特点,在气体吸附与分离和绿色催化等领域展现出巨大的应用前景. 目前,大多数POPs 制备采用有机溶剂热法,过程繁琐复杂、条件苛刻,其产品往往为不溶解不熔融的粉末,难以加工成型,限制了其进一步发展和实际应用. 本综述从功能导向的POPs 分子设计和调控出发,系统阐释绿色制备与加工成型的核心原则,重点介绍了当前POPs 绿色制备与加工的研究进展,并探讨了POPs 绿色制备与加工的未来发展方向及重点.

熔融纺高强度聚酰胺纤维及其凝聚态结构调控研究进展

摘要:聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是当今产量第二大的合成纤维,因其具有拉伸断裂强度高、断裂伸长率大、回弹性优等特性,而被广泛应用到纺织服装、工业丝、家纺和特殊防护等领域. 随着工业技术的发展革新,常规的聚酰胺纤维由于断裂强度较低已难以满足某些特殊应用场景的性能需求. 聚酰胺相邻分子链间的酰胺键间极易形成氢键,致使分子链间的相互作用力较强,难以通过高倍牵伸获得高取向结构从而限制了其强度的提高. 为突破现有纺丝体系下聚酰胺纤维力学性能的瓶颈,需要深入了解工艺−结构−性能三元关系,精准调控聚酰胺纤维的多层次结构,进而实现聚酰胺纤维的高强化. 本文就纺丝阶段的三个重要阶段(熔融挤出、牵伸和热定型)讨论了纤维在成形过程中的多尺度结构演变以及纺丝参数对其结构−性能的调控机制,有望为高强聚酰胺纤维工艺设计提供理论指导.

黑色聚酰亚胺薄膜:结构、性能与应用

摘要:黑色聚酰亚胺(black polyimide,BPI)作为一种新型关键材料,已在柔性有机电子领域崭露头角,尤其在电子器件和柔性集成线路板中应用前景广阔. 与传统聚酰亚胺相比,用于集成电路载板的黑色聚酰亚胺不仅保持了其固有的机械稳定性和热稳定性,更展现出丰富的功能性,包括卓越的光屏蔽能力、抗氧化性以及能有效保护电路设计免遭逆向工程破解. 这些特性使其成为有机电子器件的理想基底材料候选者. 尽管针对黑色聚酰亚胺的制备与应用已有广泛研究,但整合其多维度进展的系统性综述目前尚缺,相关领域的整体发展脉络尚未得到充分探讨. 此外,通过化学结构的分子工程学策略来改性聚合物性能已被广泛应用,这在新型高分子材料的设计与制备中尤为显著. 基于此,本综述聚焦于黑色聚酰亚胺的分子设计,通过融合增色原理与制备技术,系统评述其设计策略与研究进展. 最后,对黑色聚酰亚胺当前在制备与应用中面临的挑战及未来发展方向进行了探讨与总结.

从聚烯烃到小分子化合物的化学转化新进展

摘要:废弃塑料的回收利用已成为全球关注的问题. 其中,以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯为代表的聚烯烃塑料因化学惰性而难以在自然环境中降解,化学回收利用存在巨大挑战性. 本文系统综述了近年来基于碳链断裂实现聚烯烃化学升级回收的研究进展,重点讨论了不同催化体系在调控降解路径与产物选择性方面的作用机制. 通过优化反应条件(如温度控制与催化剂结构设计)以及引入光催化和生物-化学耦合等新兴技术,可以高效地将塑料废弃物转化为高价值化学品,包括烷基芳烃、羧酸、苯甲酸等. 展望未来,亟需开发低成本且高稳定性的催化剂,进一步优化工艺过程,并推动化学回收的规模化应用,从而实现塑料废弃物的可持续管理.

金催化炔烃分子内环化反应及应用研究进展

摘要:金催化剂由于具有高反应性、独特选择性、对π键的高亲和力等优点, 通常用于活化炔烃、烯烃和联烯等化合物. 其中, 金催化剂不仅能够活化炔烃形成乙烯基金中间体或者金卡宾中间体参与反应, 而且也能够催化炔烃发生分子内环化构建新型杂环或多环化合物. 此综述总结了近八年来金催化炔烃的分子内环化反应, 包括不同亲核性的碳原子和杂原子与炔烃的分子内环化反应, 及其在天然产物全合成领域方面的应用.