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。

具有AIE性质的金属有机笼的合成研究进展

摘要: 金属有机笼(MOCs)是一类由有机配体与金属离子通过配位作用自组装形成的离散型超分子结构,因其几何构型可调、空腔结构丰富且易于功能化修饰而备受关注。近年来,随着聚集诱导发光(AIE)材料的快速发展,其在发光机制与功能设计方面的独特优势为新型MOCs的开发提供了新的思路。本文综述了具有AIE特性的MOCs 在合成策略方面的最新研究进展,重点讨论了以四苯基乙烯(TPE)、咔唑等AIE 生色团作为配体,与Pt(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)等金属中心通过配位驱动自组装构建AIE活性MOCs的方法。该类化合物不仅表现出优异的光学性能,还在生物成像、化学与生物传感、信息存储与加密以及光捕获系统等多个前沿领域展现出广阔的应用前景。

超浸润膜及其油水分离研究进展

摘要:含油废水作为工业生产过程中产生的主要废水之一,具有产量大、组分复杂、严重危害环境等特点,且其中富含可回收油等资源,对其有效处理后,可实现回用或外排的环保要求。其中膜技术由于可确保处理后的含油废水水质稳定达标,引起了研究者们的广泛关注。本文以含油废水为研究对象,综述了超疏水/超亲油膜、超亲水/水下超疏油膜、超双亲/液下超疏液膜、不对称润湿性膜和智能响应膜等五类常用于含油废水处理超浸润膜的特点、改性工艺及在含油废水处理中的研究进展,提出了超浸润膜改性技术在油水分离领域的发展方向。

金属氧化物催化燃烧丙烷研究进展

摘要:丙烷是低碳烷烃类挥发性有机化合物(VOCs) 的典型代表,它的消除是VOCs污染控制领域的难题之一。催化燃烧(或催化氧化) 法是一种高效的丙烷净化技术。催化剂是催化燃烧技术推广应用的关键。本文综述了近年来不同元数金属氧化物催化剂在丙烷催化燃烧中的研究进展。重点围绕催化剂的制备方法、催化性能提升策略、催化燃烧反应机理、转化路径及稳定性强化措施,特别是对催化剂的抗水性和抗硫性的提升方法等方面进行了归纳和讨论。同时,本文总结对比了不同金属氧化物催化剂的本征活性差异及应用中的优缺点,揭示其在催化燃烧丙烷中的构效关系。最后,对未来丙烷催化燃烧技术发展面临的问题和挑战进行了展望,认为研发适用于复杂工况下混合VOCs废气处理的高稳定性催化剂仍是研究重点。

溴提取技术的现状与挑战

摘要:溴作为一种关键战略资源被广泛应用于阻燃材料、有机合成、油田开发、医药制剂及精细化工等领域。然而我国溴资源自给率长期不足,亟须开发新型溴资源及构建高效提溴技术体系。本文立足工业提溴技术发展趋势,深入剖析以空气吹出法和水蒸气蒸馏法为代表的传统工艺的流程特征、能效瓶颈及近年来的技术改良路径;重点聚焦电化学氧化、气态膜分离、功能化吸附及选择性萃取法等前沿技术,从分子作用机制、多相传质等角度,全面评述其作用原理、技术优势、处理效能及规模化应用的核心限制因素,明确面向低品位溴资源提取利用中干扰杂质净化、关键材料开发、多技术深度耦合工艺开发等关键突破方向,为实现溴资源战略安全和产业化转型提供了理论指导和技术支撑。

废旧轮胎热解催化剂及工艺参数研究进展

摘要:废旧轮胎热解处理可以实现资源循环利用,得到高附加值的化工产品,但仍面临着产物选择性差、催化效率低、热解路径复杂等问题,制约其高值化利用与产业化发展。本文以催化热解技术为核心,介绍了废旧轮胎的基本理化特性及其对热解行为的影响,简述了热解反应的主要机理与典型动力学模型,重点综述了不同类型的催化剂如何影响热解过程以及热解工艺参数(如热解温度、反应器类型、催料比等) 对产物分布和性质的影响。尽管废旧轮胎催化热解取得了一定进展,但仍面临催化剂易失活、脱硫脱氧成本高、反应器稳定性差等挑战。未来应发展基于分子模拟与机器学习的工艺优化平台,探索低能耗加热方式,如感应式加热等,并设计金属-分子筛-生物炭复合催化剂,提升产物选择性与催化稳定性,推动其高效与工业化应用发展。

高耐候性超分子聚合物黏附材料研究进展

摘要:黏附材料因其出色的黏附性能和便捷的操作性,一直以来在众多领域中都有广泛应用,但传统黏附材料在极端温度、紫外光、潮湿等复杂环境中易失效,而超分子聚合物通过分子设计与网络结构优化,能够有效克服这些缺陷。本文系统综述了高耐候性超分子聚合物黏附材料的研究进展,重点关注其耐候性增强策略、黏附机理以及在多领域的应用创新。当前研究发现,通过分子设计引入多重氢键、离子键、主客体等相互作用,以及构建双网络结构、微相分离结构等,可显著提升材料在极端环境下的稳定性和耐久性。然而,该领域仍面临诸多挑战,如网络结构的精准调控难度较大,多尺度协同机制尚需深入解析,以及部分材料的合成工艺复杂、成本较高,限制了其规模化应用。未来的研究方向应聚焦于开发新型功能基团以构建更高效的分子间相互作用,进一步优化网络结构以实现动态非共价键和刚性共价骨架的协同作用,满足日益增长的高性能材料需求,为相关领域的技术进步提供有力支持。

金属有机框架基材料应用于太阳能界面蒸发的研究进展

摘要:太阳能驱动的界面蒸发技术(solar-driven interfacial evaporation,SDIE) 可以将太阳能转化为热能用以从海水或废水中回收清洁的水,有效缓解日益严重的水资源短缺问题。光热转换材料是决定SDIE性能的关键因素之一,金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs) 具有结构可调、高孔隙率和高比表面积等优点,已被广泛应用于SDIE。MOFs衍生物在保留MOFs材料本身优势的同时,通过后改性等结构优化,将进一步赋予其强稳定性及多功能催化特性。将MOFs与金属、金属氧化物、碳纳米管和聚合物等功能材料复合,可以明显改进SDIE性能。本文介绍了SDIE性能评估指标,重点综述了MOFs基材料(包括MOFs、MOFs衍生物和MOFs复合材料) 在SDIE中的最新研究进展,讨论了各MOFs基材料在SDIE中的促进作用,简述了MOFs基蒸发器在海水淡化、污水处理和发电等领域的应用,分析了MOFs基蒸发器的前景和挑战。结合MOFs基蒸发器的研究现状,指出降低MOFs的制备成本、加强对MOFs衍生的金属硫/碳化物的开发、通过掺杂金属或设计三维蒸发器结构提高光热性能等,是MOFs基蒸发器未来研究和开发的重点方向。

基于表面改性的高效油水分离膜材料研究现状

摘要:面对每年产生的巨量含油工业废水,如何进行高效油水分离已经成为解决现今环境污染问题的关键挑战之一。与传统油水分离技术相比,基于表面改性技术的膜分离技术因其高选择性、抗污染性及可持续性等优势在近年来备受关注。本文系统梳理了当前油水分离膜材料的研究进展,首先探讨了基底表面改性通过润湿性调控、电荷引入以及微纳结构优化等多级协同重构膜/液界面行为;随后聚焦于金属材料、合成高分子材料、生物质材料及陶瓷材料四大基底类型,深入对比了不同基底的结构特性与改性策略对其分离性能的影响;进而通过对典型案例的分析阐释了表面改性油水分离膜材料在产水通量、分离效率及稳定性等方面的提升效果;最终针对当前研究中仍然存在的挑战指出了未来研究可以探索的方向,以期推动油水分离技术的持续发展。