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面向智能感知应用的分子材料与器件研究进展

面向智能感知应用的分子材料与器件研究进展

摘要：智能感知系统致力于模拟人体感官的多层级信息处理机制, 通过构建感知功能器件实现对外界刺激信号的传感、突触与适应等功能, 实现复杂环境中的自主操控, 延伸与扩展人体的感知能力. 分子材料兼具本征轻薄柔特性、丰富的光电功能与多层次生物兼容性, 是构建人机共融智能感知器件的理想材料体系之一. 过去十余年, 基于分子材料的仿生感知功能器件受到广泛关注并取得快速发展. 本文围绕分子设计、界面调控与器件构筑等方面概述了模拟人体感官功能的单一及多模态感知器件的研究进展, 重点介绍神经突触与适应功能分子器件的发展现状与研究策略, 并总结展望面向智能感知应用的分子材料与器件研究的重点方向.
有机 2025年12月15日
有机半导体光催化析氢反应研究进展　

有机半导体光催化析氢反应研究进展　

摘要:使用半导体材料进行太阳能制氢是使用化石燃料制氢的替代方案。有机光催化剂由地球上大量存在的C、H 和O 等元素组成,因其通过分子工程可以调节电子性质,相比于无机催化剂更具有优势。然而,目前对其光催化氧化还原过程的关键性质的理解尚不完全,阻碍了向成本更低更具有竞争技术的进一步发展。综述了有机半导体光催化进展及机理的研究。从描述有机半导体的原理开始,概述了有机光催化剂析氢反应的研究现状,分析了光激发后的激子行为,并提出了提高有机半导体光催化制氢效率的策略,最后总结了共轭超分子和聚合物有机光催化剂的研究进展,并对光催化剂的发展提出了期待和展望。
有机 2024年10月12日
机器学习设计有机荧光诊疗分子的研究进展

机器学习设计有机荧光诊疗分子的研究进展

摘要：有机荧光诊疗分子因其高灵敏度、优异的生物相容性、低毒性、诊疗一体化等特点广泛应用于生命成像与肿瘤治疗等领域. 然而, 随着精细化诊疗需求的不断增加, 传统的分子设计方法受限于长周期试错实验与高昂计算成本,难以满足设计需求. 基于机器学习(Machine Learning, ML)方法直接构建有机分子各种性质与结构的映射关系成为荧光分子设计领域有效提高精准诊疗功能、缩短设计周期的新方法. 系统梳理了基于各种ML 算法的荧光分子设计模型, 针对多种诊疗分子特征属性对当前研究进行归类综述, 并提出了未来基于ML 方法分子设计的发展方向.
有机 2026年03月18日
锆基金属有机骨架复合材料吸附降解有机污染物研究进展

锆基金属有机骨架复合材料吸附降解有机污染物研究进展

摘要：水污染已成为当前世界最严重的问题之一。受污染的水中常常含有各种有机化学物质，不仅会导致水体生态系统的破坏，而且危害人体健康。当前迫切需要寻找一些低成本、高效率的方法来处理污水,其中，锆基金属有机骨架材料(Zr-MOFs)因具有良好的热稳定性、大的比表面积等特点在催化吸附领域被广泛应用。本文综述了锆基金属有机骨架材料的定义、类型、结构调控及其复合材料吸附降解有机污染物的研究进展，并指出锆基金属有机骨架复合材料可充分整合不同材料的优势，能够有效提高复合材料的整体性能，是未来基金属有机骨架材料的发展方向之一，在化学吸附降解领域具有较好应用前景。
有机 2025年04月25日
涂装工业挥发性有机化合物治理技术研究进展

涂装工业挥发性有机化合物治理技术研究进展

摘要：[目的]涂装工业因使用有机溶剂而产生大量挥发性有机化合物(VOCs)，它们不仅危害人类健康，还会引发雾霾、光化学烟雾，导致温室效应。但 VOCs 种类繁多，性质差异大，治理技术多样，如何选择合适的技术成为工程应用的关键。[方法]对涂装工业 VOCs 治理技术的进展进行总结，分析各种治理技术的研究重点及应用条件，为 VOCs 治理技术的工程应用提供参考。[结果]对于水溶性好、生物毒性弱的 VOCs，宜选择生物法；对于风量大、浓度低的 VOCs，宜浓缩后再处理；对于无回用价值的 VOCs，宜选择热力氧化法；对于低浓度、易分解的 VOCs，宜选择等离子体法。[结论]工程应用时应根据 VOCs 的种类和浓度，综合考虑具体的治理技术。
有机 2025年03月28日
挥发性有机物处理技术研究进展

挥发性有机物处理技术研究进展

摘要：随着工业生产的发展，挥发性有机物的排放量及污染物成分持续增加，针对治理成分复杂、对人体危害极大的挥发性有机物，相继涌现出多种处理工艺。介绍了典型的挥发性有机物的特点，对比了物理、化学、生物3类处理工艺，对其中的吸附法、等离子体法、生物滴滤法等处理技术进行了综述。通过分析当前挥发性有机物的成分及处理技术，提出了未来挥发性有机物处理方法的改进方向和趋势。
有机 2025年01月23日
面向电化学转换和储能的中空金属有机框架及其衍生碳基纳米反应器构筑

面向电化学转换和储能的中空金属有机框架及其衍生碳基纳米反应器构筑

摘要：模拟细胞的纳米反应器以其独特的物理化学特性在多相催化、能量储存和转化、环境修复和生物化学等领域引起了广泛的研究兴趣. 这类纳米反应器为化学反应的发生提供了一个介于微观和宏观之间的受限空间. 其中, 具有多级中空或多级孔结构的碳基纳米反应器, 在碳材料的热力学稳定性高和导电性能好的基础上, 还可以在纳米反应器效应(如微环境调控效应、空间限域效应和传质增强效应等)的作用下, 进一步提升碳基材料在电化学转换与储能领域的性能. 本文首先对金属有机框架材料衍生的碳基纳米反应器的合成策略进行了讨论, 然后介绍了它们在电化学转换和储能领域的应用, 重点介绍了其中的纳米反应器效应, 最后对金属有机框架衍生的碳基纳米反应器的发展前景进行了展望.
有机 2025年01月14日
接触电致催化技术及其应用: 现状、发展和挑战

接触电致催化技术及其应用: 现状、发展和挑战

摘要：接触电致催化(contact-electro-catalysis, CEC)技术是一种利用固-液甚至液-液界面的接触起电产生的电子转移效应, 从而驱动氧化还原反应的新型催化技术. 与传统的电催化和光催化不同, 它的能量来源于外部机械刺激,无需依赖催化剂的导电或光敏特性, 极大地拓宽了催化剂的遴选范围, 丰富了催化体系设计的可能性, 反应范围更加全域化, 具有较大的规模化应用前景, 因此CEC技术将引领一系列前沿催化研究. 但目前针对CEC技术的研究刚起步, 其反应机理和应用潜能尚不明晰. 因此, 本文总结了CEC技术的基本原理和机制, 综述了该技术当前的研究进展和应用潜能, 并提出了强化CEC效率的潜在策略和未来值得深入研究的方向, 旨在明晰CEC技术设计与应用的关键问题, 推动新型CEC技术的革新和发展, 为碳中和、新能源、水资源、医药化工等一系列国家战略和国计民生问题的解决提供新原理和新思路.
有机 2025年12月03日
有机染料聚集在光化学传感中的应用

有机染料聚集在光化学传感中的应用

摘要：有机染料在可见-近红外光区具有较高的摩尔消光系数和良好的荧光发光性能，因而常被用于光谱化学传感中。通常有机染料分子含有较大的π体系，在溶液中易于通过分子间弱相互作用(氢键、卤键、亲疏水作用、π-π堆积作用、范德华力等) 聚集形成具有特定结构的组装体，聚集过程往往伴有明显的颜色或光谱变化。若向染料分子中引入特定的官能团，与分析物结合诱导染料聚集/解聚产生明显的光谱变化，可用于对分析物的识别。聚集体可同时提供多个结合位点，并具有组装单元之间可调控的空间取向、较高的传感结合基团局部浓度。因此基于聚集过程的光化学传感表现出优越的传感灵敏度和选择性。本文结合本课题组近年来的研究工作综述了有机染料聚集在光化学传感中的应用，分别从诱导聚集、诱导解聚以及聚集重组三个方面展开讨论，并展望了此类荧光传感体系未来的研究与发展方向。
有机 2024年12月12日
金属有机框架多面体微颗粒自组装超结构的设计策略

金属有机框架多面体微颗粒自组装超结构的设计策略

摘要:周期性超结构通常具有优异的光学性能,在光子晶体学、催化、传感等领域具有重要意义。在此,采用了声悬浮法和点滴法来探索多维有序金属有机框架(MOF)超结构的组装策略,并建立了组装参数与超结构维度和有序性之间的关系。结果表明:声悬浮法对MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性包容性极强,适用于三维超结构的自组装;点滴法对MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性有较高的要求,能组装出大面积二维MOF单层膜。该研究为利用各向异性微粒组装多维超结构提供了新的策略。
有机 2025年10月09日