摘要：冷冻法作为一种绿色低能耗的水处理技术，近年来在高盐有机废水处理和资源化回收领域受到广泛关注。系统梳理了冷冻法的物理分离与化学加速机制，归纳了渐进式冷冻（PFC）与悬浮式冷冻（SFC）等主流技术的发展现状，阐明了外场辅助冷冻技术的最新进展。在此基础上，深入剖析了冷冻加速化学反应在重金属毒性削减及有机污染物去除中的效率和机理。最后，分析了冷冻法在工业废水处理、海水淡化与污泥处理中的工程应用潜力。在“双碳”目标背景下，未来应重点推进低碳制冷系统的研发，探索绿色、智能化冷冻技术，以实现工业废水的高效净化与资源化利用。

摘要：多环化合物普遍存在于天然产物、合成药物、农药化学品和精细化学品中, 具有广泛的生物活性, 因此如何高效合成多环化合物是有机合成的一个重要研究方向. 近年来, 多烯烃的自由基串联环化反应越来越成为构建多环骨架的一种可靠、简便途径, 然而目前有关自由基串联环化方面的研究论文特别是近年来发展的环氧均裂开环引发自由基多烯环化反应并未被总结归纳. 因此主要综述了自由基多烯环化反应的引发方法及其在多环天然产物合成中的应用,将着重介绍环氧多烯在Ti(III)作用下的自由基多烯串联环化反应。

摘要： 有机余辉材料是一类具有余辉特性的光学材料，可在光照结束后进行长时间发光，从而延长成像时间，并提高成像灵敏度。有机余辉材料凭借其灵活的可设计性与良好的生物相容性已被广泛应用于生物分析成像中。此外，余辉成像由于不需要实时激发光源，因而可有效消除生物组织自身荧光信号的干扰。因此，余辉成像在活体成像信背比和分析灵敏度方面具有明显的优势。基于此，作者综述了近年来有机余辉材料的最新进展，对已报道的有机余辉材料在生物分析和余辉成像中的医学应用进行了总结，讨论了有机余辉材料在分子构建及临床成像中的应用前景及存在的挑战。

摘要：全氟和多氟烷基物质(PFAS)因其极高的化学稳定性和环境持久性, 在全球水体中广泛存在, 且对生态系统与人类健康构成潜在威胁. 传统去除技术依赖大量实验与参数调优, 面临效率低、成本高与适应性差等瓶颈.近年来, 基于人工智能的机器学习(ML)方法在环境科学领域快速发展, 展现出提升去除效率和优化处理过程的重要潜力. 本文综述了ML在吸附、膜分离、电化学及光催化等主流PFAS去除技术中的应用进展, 聚焦其在去除性能预测、工艺参数优化、材料筛选与合成、机制解析等方面的赋能作用. 在此基础上, 进一步剖析了当前ML方法在数据质量、模型泛化、环境适应性与毒性预测等方面面临的挑战. 最后提出通过高质量数据集、多模态模型和智能化部署等路径, 推动构建高效低碳的PFAS治理体系, 为未来研究与工程实践提供参考.

摘要：光子上转换(Photon upconversion)作为一种突破斯托克斯限制的光子能量增益技术, 已在发光材料与器件领域展现出重要应用价值. 受此物理过程的启发, 化学家近年来将其核心概念拓展至有机催化领域, 由此衍生出电子上转换(Electron upconversion)这一创新催化范式. 该策略通过电子作为催化媒介, 实现反应物向产物的高效转化. 相较于基态转化过程, 自由基转化过程的放能更小, 速率更快; 反应过程中产生的上转换中间体通过将电子传递给原料来完成催化循环. 目前发展的电子上转换策略主要包括: 分子解离型(如单分子均裂过程, 分子缔合型(如形成双分子三电子键),超级电子供体体系等. 这些策略已成功应用于C—N 偶联, Si—Si 键活化等重要有机反应中, 为绿色催化提供了新思路.此文详细介绍了其理论机制(包括热力学和动力学基础), 反应类型以及在催化合成中的应用, 概述了相关领域的发展前沿.

摘要：低维磁性材料能够同时利用电子的自旋和电荷自由度进行信息的存储、处理和传递, 在下一代高速信息技术中展现出重要应用前景. 然而, 低维磁性材料发展面临着实验合成和表征困难、居里温度低、功能单一等问题. 针对这一现状, 通过第一性原理计算方法对低维磁性材料进行性能定制是解决上述问题的重要途径之一. 在此背景下, 金属有机配位体系凭借其独特的结构可设计性受到广泛的关注, 其丰富的过渡金属中心和多样化的有机配体库为低维磁性材料设计提供了广阔空间. 其中, 可精确调控的配位化学环境能有效地调制金属/配体的电荷态和自旋态, 从而诱导产生自旋极化. 而且, 金属和配体之间为配位键, 轨道耦合形式多样且可调, 为实现高居里温度、多样的磁相互作用提供了理想平台. 此外, 有机配体方便进行化学修饰和构象调控, 有利于实现磁性相变体系和多功能集成的自旋电子器件.为此, 系统总结了低维磁性金属有机材料第一性原理设计的最新研究进展, 重点阐述了金属有机体系实现特定功能性磁体的几个关键设计策略, 包括: 室温稳定亚铁磁体的构筑方法、磁性相变的化学调控策略、多铁磁体设计方法、具有显著Rashba效应的金属有机材料设计方案、双极磁性分子的设计原理、新型交变磁体的创制途径, 以及电场调控磁性的微观机制等. 最后, 探讨了结合机器学习方法实现具有高磁晶各向异性能的低维金属有机磁体的研究进展. 通过系统总结金属有机体系在低维磁性材料设计中的独特优势与现存挑战, 该展望期待能为后续相关研究提供前瞻性的理论指导与技术路线.

摘要：为高效捕获对人类健康与环境构成严重威胁的低浓度化学战剂及模拟物, 本研究依托AI 大数据驱动的高通量计算筛选策略, 针对数万种金属有机框架(Metal-organic Framework, MOF)吸附材料数据库进行系统分析, 精准评估低浓度化学战剂在空气中的捕获性能. 引入选择性与吸附容量的权衡值(TSN)作为综合指标, 结合六种算法(决策树、随机森林、梯度提升回归树、极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting, XGB)、反向传播神经网络和轻梯度提升机)构建预测模型, 结果表明XGB 算法的预测效果最佳(R2 可达0.923). 随后, 将XGB 算法与MOFid 标准化标识符相结合, 采用大数据筛选挖掘方法对TOP1%高性能MOFs 进行结构共性解析, 发现开放过渡金属位点与刚性有机配体的协同作用有助于增强化学战剂的吸附亲和力; 同时, 特定拓扑的高出现频率证明了可通过形成有效的孔隙结构来增益吸附作用.本研究通过MOFid 赋能下的AI 大数据挖掘技术为优化MOF 吸附性能和筛选高效材料提供了关键指导, 助力空气中痕量化学战剂的高效捕获.

摘要：聚氧化乙烯(PEO) 是一种水溶性高分子，具有增稠、缓释、润滑、分散、保水等性能，被广泛应用于食品、医药、化工、能源电池等领域。然而，由于PEO 分子链上醚氧键的键能较低，在加工和使用过程中易受外部因素的影响，导致键断裂，进而引发PEO 分子量的下降，严重限制了PEO 的加工条件以及最终产品的性能与使用寿命。本文基于目前对于PEO 材料的性能要求，综述了近年国内外对于PEO 降解的研究进展，重点介绍了目前PEO 在热、辐照、机械应力和超声条件下的降解行为与机理。此外，还介绍了预防PEO 降解的措施，结合案例讨论了各种措施的预防降解机制并对相关领域未来的发展方向进行了展望，为PEO 的生产和加工提供了有益的参考。

摘要：近年来，由金属-有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）材料熔融-淬火得到的MOF玻璃引起了众多研究学者的关注。经过熔融-淬火处理，MOF晶体由长程有序的晶态转变为短程有序、长程无序的非晶玻璃态。在这一转化过程中，MOF玻璃有效地消除了非选择性的晶界，确保了材料的均匀性和一致性。MOF玻璃优异的可加工性和成型性，使其能够方便地制备成各种形状和尺寸的膜材料。MOF玻璃永久且可进入的孔结构，赋予其选择性吸附不同类型气体的能力。基于此，MOF玻璃有望成为高性能分离膜的候选材料，推动相关研究和应用的不断发展。本文综述了用于气体分离的MOF玻璃膜的熔融机理、分类和最新研究进展。此外，还讨论了膜生产过程中面临的挑战，并提出了未来可能的研究方向。

摘要：金属-有机框架（MOF）是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的新型多孔材料。它们展现出结构多样、高比表面积、高孔隙率、结构与性质多样化调控等优点。近年来，MOF在吸附、分离、催化和传感等不同领域的应用逐渐受到关注。然而，MOF宏量制备面临着合成条件严苛、反应时间延长、产量低以及成本高等化学工程领域的挑战。因此，研究人员正在探索各种新的合成方法，如水热/溶剂热法、常温快速合成法、溶剂回流法、碱辅助法、机械化学法、电化学法、微波辅助法、超声波辅助法、喷雾干燥法、干凝胶转化法、加速老化法等。以此为主题，综述了宏量制备MOF的方法，并对成本、环境影响、安全性和可行性进行了评价，也简要讨论了MOF成型加工技术的最新进展，展望了未来MOF材料在宏量制备与成型方面的挑战与机遇。