多重刺激响应有机余辉材料: 设计策略与动态响应机制

摘要：在智能互联时代, 有机余辉材料因其多维响应特性成为智能感知领域的研究热点. 具有多重刺激响应的有机余辉材料, 能够捕捉多种环境信息并实现多维度协同响应, 实现更加敏锐且特异性的智能集成传感. 但其发展面临着不同刺激响应的兼容性、余辉性能与响应灵敏度的动态平衡等挑战. 近期的研究通过分子结构调控、聚集态调控等策略, 实现了多重刺激响应与高亮长寿命余辉的同步提升. 本综述总结了近期小分子(单组分/多组分)及聚合物体系的设计方案与策略, 分析刺激诱导磷光变化的机制, 并探讨其在信息加密、环境监测等领域的应用潜力, 希望本文能为开发智能动态感知余辉材料提供新的见解和参考.

有机 2025年12月13日 1 点赞 0 评论 140 浏览

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 38 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 114 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 24 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 50 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 69 浏览

含苝环有机半导体的光催化分解水研究进展

摘要: 光催化分解水是太阳能向化学能转换的一种重要方式, 其中高效稳定光催化剂的研制至关重要. 具有平面共轭结构的苝类有机小分子是一类富含π 电子的n-型半导体, 具有结构易修饰、可见光吸收强以及光热稳定性高等优点, 近年来在光催化领域研究广泛. 我们总结了4 类含有苝环结构的有机小分子苝四甲酸二酐、苝二酰亚胺、苝单酰亚胺以及苝四酸的特点. 此外, 从分子结构修饰、构筑聚合物、金属辅助、与其它材料复合及改变组装条件这几种方式对材料在光催化分解水方面的研究进展进行了综述, 并对含有苝环结构的有机半导体材料在光催化分解水方面存在的问题和前景进行了分析和展望.

有机 2024年12月11日 1 点赞 0 评论 235 浏览

金属有机骨架Zn-BTC/rGO复合材料的制备和性能

摘要：用超声震荡法合成不同形貌的石墨烯负载Zn-BTC 金属有机骨架材料，并将其用做电极组装超级电容器。用TG曲线、SEM观察、XRD谱、Brunauer-Emmett-Teller 模型和Raman 谱等手段表征材料的结构、形貌和电化学性能，使用电化学工作站和三电极体系测试了超级电容样品的电化学性能。结果表明，合成的一维棒状Zn-BTC 均匀锚定在褶皱的石墨烯纳米片层上，其比电容为182.4 C·g-1 (1 A·g-1)，优于石墨烯负载的二维片状Zn-BTC (139.3 C·g-1)、石墨烯(97.9 C·g-1)和一维棒状Zn-BTC (62.8 C·g-1)。使用石墨烯负载的一维棒状Zn-BTC组装的对称超级电容器，在电流密度为1 A·g-1、比容量为57.7 F·g-1、功率密度为1390 W·kg-1条件下的最大能量密度为1.99 Wh·kg-1，经过2000次充放电循环后其比容量保持率为90.3%。

有机 2025年09月18日 1 点赞 0 评论 188 浏览

共价有机框架的设计及其在催化C—H 活化领域的应用进展

摘要：共价有机框架(COFs)作为新兴多孔材料, 因其独特的可设计性、较高的孔隙度和结晶度以及可修饰的孔道环境,有望成为催化领域中一种重要的催化剂. 近年来, 随着对COFs 材料研究的逐渐深入, 人们对其结构设计更为多样化,逐渐探索出多种有关COFs 材料的构建策略, 使其在催化领域中展现出非凡的应用前景. 因此, 从COFs 材料的基本结构出发, 全面地讨论了常见的构建策略, 并列举部分COFs 材料在C—H 活化领域的实际应用, 详细介绍其在这些反应中的催化机理. 最后, 讨论了COFs 材料当前在催化领域面临的问题与困境, 期望为COFs 材料在催化C—H 活化领域未来的发展提供有益指导.

有机 2025年08月04日 1 点赞 0 评论 248 浏览

水体有机污染物处理技术的研究进展

摘要：近年来，由于城市化和工业化的发展，全球用水量不断增加，含有有机污染物的工业废水排放到环境中引起了越来越多的关注，寻求去除水体有机污染物的高效处理方法迫在眉睫。本文针对水体有机污染物，综述了不同类型的处理技术，包括光催化法、化学还原法、离子交换法、化学膜法、生物还原法、生物吸附法以及生物膜法，分析了不同方法的优缺点，总结了水体有机污染物的去除效果，展望了水体有机污染物处理技术的研究方向，以期为改进水体有机污染物的处理技术和实际应用提供理论支撑。

有机 2025年04月23日 1 点赞 0 评论 274 浏览