氢键有机框架(HOFs)及其应用进展综述

摘要：多孔功能材料在气体储存、生物制药及环境科学等领域受到越来越多的关注。其中，由有机或金属-有机骨架通过分子间氢键自组装而成的氢键有机框架(HOFs)具有结构明确有序、合成条件温和、功能性负载容易等优势，因而受到广泛的重视。HOFs 可以通过合理选择有机框架分子和调整氢键基序设计定制满足不同应用需求的结构。HOFs 中的氢键键能弱于金属有机骨架(MOFs)和共价骨架(COFs)中的共价键和配位键，但它依然具有类似于MOFs和COFs的灵活组装特性，这激发了各领域研究者们的兴趣。本文主要介绍了以二氨基三嗪(DAT)、羧酸(−COOH)、磺酸(−SO3H)和吡唑(C3H4N2)为代表的4 种典型 HOFs的合成方法和原理，并从应用角度出发讨论HOFs在气体分离、多相催化、电化学应用等领域的最新应用进展，重点关注其在应用稳定性、质子传导、催化、离子筛分及电化学储能方面的表现。此外，本文还综述了当前HOFs 在应用方面的机遇和挑战，为拓宽功能性拓扑多孔材料的应用领域提供有效的参考。

有机 2026年03月14日 1 点赞 0 评论 197 浏览

两亲性丙烯酸酯聚合物的制备与结构表征

摘 要: 以过硫酸钾( K2 S2O8 ) 为自由基引发剂, 以 M S 1 和 OP 10 为乳化剂, 丙烯酸酯单体通过乳 液聚合制备了具有两亲性的丙烯酸酯聚合物。讨论了功能单体甲基丙烯酸( M AA) 在聚合物粒子 上的分布情况。结果表明, 当 M AA 的量占总单体的 3%( 质量分数, 下同) 时, 水相中的羧基占羧 基总量的 6. 1%, 聚合物表面羧基为 50. 75% 。

有机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 216 浏览

联合固氮40年: 从发现到应用

摘要：生物固氮作为将大气氮气转化为植物可利用铵的关键生物学过程, 目前仅由原核生物实现, 对减少化学氮肥依赖、保障粮食安全和改善生态环境至关重要; 尽管根瘤-豆科共生体系效率最高, 但水稻、小麦、玉米等主粮作物无法建立此类共生关系, 而联合固氮菌可定殖禾本科及果蔬作物根表、维管束或内生组织, 通过固氮、分泌植物激素、合成抗菌物质及增强宿主抗逆性形成多维促生机制. 中国农业大学生物学院微生物系四十年来在联合固氮领域构建了覆盖“资源发掘-机制解析-合成生物学改造-田间应用”的全链条技术体系: 分离获得2000多株固氮菌, 建立国内外最大的种质资源库并命名15个固氮新种; 解析固氮类芽孢杆菌中丙氨酸脱氢酶介导的氮代谢-固氮协同通路, 突破高铵抑制固氮的瓶颈; 在合成生物学领域实现突破——酵母体系(15个固氮基因共表达)中成功组装大小正确的NifDK四聚体及活性的NifH蛋白, 水稻体系(13个固氮基因共表达)中实现NifDK四聚体组装并创制抗降解NifH突变体; 开发的固氮菌剂在减氮15%条件下显著提升小麦/玉米产量7.64%~23.20%. 这些系统性成果为谷类作物生物固氮技术开发奠定理论和技术双重基础, 标志着我国在农业微生物领域已构建起具有自主知识产权的完整创新链.

有机 2025年12月09日 1 点赞 0 评论 244 浏览

金属有机骨架在电致变色领域的研究进展

摘要：金属有机骨架（MOFs）是由有机骨架与金属节点组成的多孔新型功能材料，区别于普通的无机多孔材料和有机物，凭借多孔以及可设计性的骨架结构，实现将无机与有机材料相结合，利用化学配位以及掺杂等方式可以制备符合实际需求的功能材料。随着金属有机骨架材料的种类、功能和制备技术不断拓展，其在智能光电显示领域的应用也备受关注。其中，电致变色作为光电器件的重要研究方向，电致变色器件正在向更大变色范围、更快变色速度以及柔性可折叠的方向发展，原有材料体系已无法满足新的产品要求，但金属有机骨架的出现可以在一定程度上规避这些问题。本文着重介绍金属有机框架在电致变色的研究进展，详细综述金属有机框架在电致变色领域应用中所遇到的三个问题，分别是导电性、氧化还原性变色及薄膜制备手段，分析金属有机框架在电致变色领域的设计优化策略，同时也对MOFs在电致变色多功能应用所面临的挑战与发展前景进行总结。

有机 2024年05月24日 0 点赞 0 评论 261 浏览

硅藻土复合催化材料在有机污水治理中的应用

摘要：【目的】　开展硅藻土复合催化材料在光催化和过硫酸盐催化技术中的应用研究，实现水体中难降解有机物的高效去除，解决日益严重的有机水污染问题。【研究现状】　综述硅藻土的物理、 化学性质； 概况硅藻土复合催化材料在光催化工艺中的应用，包括使用硅藻土作为载体来负载二氧化钛、 类石墨相氮化碳、 金属化合物和铋基材料等半导体材料，以及硅藻土复合催化材料在过硫酸盐催化工艺中的应用，包括使用硅藻土作为载体负载钴基、 铁基、 锰基金属； 总结硅藻土复合催化材料对有机染料、 农药、 内分泌干扰物等有机污染物的降解效果与作用机制。【结论与展望】提出应进一步探索硅藻土复合催化材料的改性方法，优化材料结构与性能，扩大材料在水环境治理中的应用范围； 认为应加强硅藻土复合催化材料与其他环境治理技术的结合，为水环境污染治理提供更为全面和高效的解决方案。

有机 2026年03月10日 1 点赞 0 评论 177 浏览

环氧树脂基辐射防护材料研究进展

摘要：介绍了γ射线和中子射线的特性及屏蔽机理，阐述了具有γ射线防护功能、中子防护功能、中子伽马混合场防护功能的环氧树脂基复合材料的研究进展，展望了环氧树脂基屏蔽材料未来的发展与挑战。

有机 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 211 浏览

分子描述符和端到端深度学习在MOFs设计中的应用

摘要：MOFs因其独特的结构和理化性质，在气体存储、催化、传感等领域展现了广阔的应用前景。然而，仅靠传统实验方法难以快速高效地设计具有所需性质的MOFs。近年来，以传统机器学习和深度学习为代表的人工智能方法在材料科学中得到了广泛应用，并取得了诸多显著性成果。其中，如何有效提取MOFs结构特征，并将其转化为计算机可识别的输入形式，是传统机器学习和深度学习建模的前提和关键步骤。为此，本文系统综述了基于分子描述符的人工特征提取和基于端到端深度学习的自动特征提取，总结了两种方法的基本概念和原理，着重强调了两者在MOFs设计中的具体应用和最新进展，最后讨论了提高结构特征提取的全面性、可解释性和可重复性等方面所面临的挑战和未来发展方向，以期为人工智能驱动的MOFs设计提供参考和理论指导。

有机 2026年02月13日 1 点赞 0 评论 133 浏览

咔唑及其衍生物在蓝光OLED中的应用

摘要：咔唑及其衍生物因其特有的电学性能、电化学性能和光物理性能而被广泛研究。由于这类材料不仅可以作为良好的空穴传输材料，而且在咔唑化合物的不同位置引入电子传输修饰基团，可以使得电子和空穴更加易于注入，并且可以很好地调节两者的平衡，因此，咔唑及其衍生物被认为是一类重要的蓝光荧光材料。咔唑及其衍生物不仅可以以小分子形式应用到蓝光荧光材料、蓝光磷光材料和热致延迟荧光材料，同样可以以高分子形式应用到蓝光荧光材料中。近年来，关于咔唑及其衍生物发光材料的合成及应用成为蓝光OLED研究的热点。本文综述了近年来国内外小分子咔唑及其衍生物作为蓝光有机电致发光主体材料的研究状况，对其分子结构设计光、电子轨道结构、物理性质、热学性质、电化学性质及器件性能等方面作了详细归纳比较，同时归纳了含咔唑结构的聚合物蓝光有机电致发光材料的研究进展，最后展望了咔唑基蓝光有机电致发光主体材料的发展前景和趋势。从光电转换效率及价格方面来说，热致延迟荧光材料和聚合物(含咔唑类基团) 发光材料是最具有前景的蓝光OLED材料。

有机 2024年05月12日 1 点赞 0 评论 244 浏览

离子液体在电催化合成氨中的应用

摘要：氨是农业化肥及绝大多数含氮化学品的上游工业原料, 同时也是优良的氢能载体, 因而备受关注. 与工业合成氨相比, 电催化合成氨反应条件温和且更易于利用可再生能源实现分散式氨生产. 然而, 由于氮气(N 2)强的化学惰性难活化、在水溶液中极低的溶解性、电化学反应析氢竞争性等, 造成氨的产率和法拉第效率较低, 其规模化氨生产仍存在着巨大挑战. 离子液体因具有结构可设计、功能可调控等特性, 在电化学领域已经实现了广泛应用.本文综述了离子液体在电化学合成氨中的应用, 重点包括N 2在离子液体中的溶解性能, 离子液体对氨合成微环境调控, 以及离子液体作为电解质强化电催化合成氨性能, 同时阐述了离子液体的作用机制与机理, 并展望了离子液体在电催化合成氨体系中的发展趋势.

有机 2026年01月29日 1 点赞 0 评论 165 浏览

纳米有机半导体光催化剂

摘要：近年来，有机半导体因其独特可调的化学结构及光电性质越来越多地被应用于高效可见光催化领域。但是，有机材料本身化学键弱、载流子迁移率低，导致其催化效率低、稳定性差。因此，将有机半导体进行纳米组装及其构建异质结构，得到零维、一维、二维或多元复合纳米有机光催化剂，成为近几年的研究热点。零维粒子尺寸小、比表面积大; 一维结构长程有序排列、表面缺陷密度降低; 二维结构在增大表面活性位点的同时能最大限度地缩短电荷在材料内部的迁移距离而表现出更高的光生电荷利用率; 纳米复合结构的异质界面可以有效促进光生电子-空穴对的分离，因此在提高光催化活性及稳定性方面具有重要意义。同时，纳米有机光催化剂种类丰富，催化机理各不相同，因此被广泛应用于分解水或空气中污染物的光催化领域。本综述中归纳了各类纳米有机光催化剂的制备方法、结构特性以及光催化应用，同时对多种光催化机制进行了介绍，并对其应用前景进行了展望。

有机 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 235 浏览