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共价有机框架材料在电催化CO2还原中的应用

共价有机框架材料在电催化CO2还原中的应用

摘要：二氧化碳的大量排放加剧全球变暖。因此，开发二氧化碳转化技术迫在眉睫。各种转化技术中，电催化还原二氧化碳可以高效且持续转换二氧化碳。然而，电催化还原二氧化碳通常需要克服更高的活化能垒。传统电催化剂如金属、金属二硫化物、过渡金属氧化物和无金属2D材料（g-C3N4）在均相体系中易失活、电子转移效率低、二氧化碳吸附和活化能力较弱、反应动力学较慢、产物选择性较差。共价有机框架材料（COFs）是一类通过共价键连接而成的新兴多孔有机聚合物。层间的有序堆积和π-π相互作用促进载流子的运输。高比表面积和适当的孔径使二氧化碳吸附，产生更多的活性位点。这些特性使COFs成为电化学还原二氧化碳的理想材料。本文首先总结基于拓扑结构的二维和三维共价有机框架的合成和结构多样性。其次，简要介绍二维和三维共价有机框架在电化学还原二氧化碳领域的发展。最后，讨论COFs在电化学还原二氧化碳方面的潜在发展前景。
有机 2026年05月06日
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
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
数据驱动的有机分子理化性质预测

数据驱动的有机分子理化性质预测

摘要:分子的理化性质对于化学行为具有决定性影响, 其精确高效预测是化学和材料科学领域研究的长期热点之一. 随着理化性质数据的积累和分子人工智能(AI)建模方法的进步, 数据驱动的分子理化性质预测迎来了跨越式发展, 在精度、广度、效率上取得了一系列突破. 在有机分子理化性质的AI预测方面, 本文介绍了相关数据库的发展, 围绕光谱性质、轨道能量、酸度系数(pKa)、键解离能(BDE)、亲核性参数等代表性场景探讨了机器学习预测的相关进展, 并对该领域的现状进行了总结与展望.
有机 2025年12月10日
热电金属有机框架和共价有机框架材料的研究进展

热电金属有机框架和共价有机框架材料的研究进展

摘要：【目的】总结MOFs、 COFs在热电应用方面的研究成果，探讨MOFs、 COFs改性和热电性能优化方法，有助于金属有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）、共价有机框架（covalent organic frameworks，COFs）及其复合材料的热电性能的研究。【研究现状】优化材料热电性能的主要方法，一是通过调控金属离子和配体官能团的类型、引入具有氧化还原活性或本质导电性的客体分子，优化MOFs材料的塞贝克系数和电导率，并通过增加散射中心来减小热导率；二是通过调整共价键和连接分子创建不同的电子特性以及化学掺杂，形成电荷转移复合材料，从而改善COFs的导电性能。【结论与展望】优化决定材料热电性能的热电优值的基本方法是在塞贝克系数、 电导率和热导率3个参数之间进行权衡，增大塞贝克系数通常能够提升热电优值，但可能会导致电导率减小，而增大电导率则可能使得塞贝克系数减小或热导率增大。提出未来的研究须针对MOFs电子与声子输运机制进行计算与分析，为金属离子和有机连接体的合理选择提供依据；且将理论研究与实验设计相结合，通过精确的分子设计制备周期性长、缺陷少、 取向好的COFs，促进质量输运和电荷转移，从而不断提高COFs的热电性能；研发应基于MOFs和COFs的柔性热电器件并实现在热电领域广泛应用。
有机 2026年03月11日
圆偏振有机室温磷光材料

圆偏振有机室温磷光材料

摘要：近些年，通过合理的分子设计将手性基团与室温磷光材料相结合，构建了一系列具有圆偏振发光性质的有机室温磷光材料。圆偏振有机室温磷光（Circularly polarized room temperature phosphorescence，CPRTP）材料的发光原理与有机室温磷光材料的发光过程保持一致，同时伴随着圆偏振发光性质。这类材料不仅保留了圆偏振发光中能量损耗低的优势，还极大地拓展了有机室温磷光材料在防伪加密、余辉显示等领域的应用。本文从CPRTP材料的发光机理及分子策略出发，依据CPRTP材料构筑方法的不同，概括了其结构设计策略，系统综述了各种类型的CPRTP材料的分子结构和光电性能的关系，最后探讨了CPRTP材料目前存在的问题，并展望了其未来的发展前景及挑战。
有机 2026年02月14日
共价有机框架胶体的制备及应用

共价有机框架胶体的制备及应用

摘要：共价有机框架胶体（COF Colloids）不仅继承了COF结构可控、孔径可调且具有有序结晶结构的固有特性，还具备胶体在分散、成型、功能化和组装过程中可调控的优势。近年来，COF胶体凭借其优异的溶液可加工性、良好的稳定性，引起了研究者的广泛关注。本文基于COF胶体的形成机理，从自上而下和自下而上两方面阐述了COF胶体的制备方法，并比较了这两种合成策略的优点和局限性；重点介绍了COF胶体在光催化、器件、气体分离及生物医学等方面的应用，并对COF胶体面临的挑战和未来发展方向进行了展望。
有机 2026年01月30日
高性能双组分有机硅灌封胶的研究进展

高性能双组分有机硅灌封胶的研究进展

摘要：随着工业技术的发展，对封装材料如高性能双组分有机硅灌封胶的需求日益增长，尤其是在航空航天、电子电气及汽车工业中，其优异的电气绝缘性、热稳定性及化学惰性使得它成为研究热点。本文综述了高性能双组分有机硅灌封胶的制备方法、固化机制与性能表征，重点对比了国内外在该领域的最新进展。通过对近年来发表的文献的系统分析和整理，揭示了目前双组分灌封胶性能提升的关键因素及影响机制，为制备高性能的此类材料提供了趋势借鉴。本文发现，通过纳米填料的加入和交联密度的优化，可显著增强灌封胶的综合性能。综合考虑性能与成本后，本文提出了灌封胶未来研究的方向和潜在的应用前景，为相关领域的学术研究与工业应用提供有益的参考。
有机 2025年12月30日
基于二维有机薄膜材料的忆阻器研究进展

基于二维有机薄膜材料的忆阻器研究进展

摘要：忆阻器作为一种新型的电子元件，因具有存储与计算结合的潜力而受到广泛关注。二维有机薄膜(2D OTFs) 材料具有原子级精确的层状结构、可调的电子特性和卓越的机械柔韧性，通过调控微观结构和表面化学特性，能够实现高效的电导率调控。近年来，基于2D OTFs的忆阻器因其超薄几何特性、优异的柔性和可调的电学性能，成为研究的热点。本文综述了2D OTFs在忆阻器中的应用研究进展，包括材料的可控制备方法、电阻切换机理及其在实际应用中的前景与挑战，并对未来的研究方向进行了展望。
有机 2025年12月22日
锰催化的有机合成偶联反应进展

锰催化的有机合成偶联反应进展

摘要：近年来, 使用丰富、廉价且低毒的锰催化有机偶联反应受到了广泛关注. 综述了锰在偶联反应中的应用进展, 重点研究其在碳-碳键及碳-杂键形成中的表现. 通过分析锰催化脱氢偶联反应、交叉偶联反应及其与其他金属的联合催化, 展示了锰催化在合成复杂分子中的潜力. 总结了锰的多种偶联反应机制, 并探讨了添加剂在反应中的关键作用.研究表明, 锰催化剂具有高效、选择性好和环境友好等特点, 尤其在无受体脱氢偶联反应中表现出优异的催化活性, 但其机理探索和添加剂的优化仍具广阔的发展空间. 锰作为一种可持续资源, 未来在有机合成中的应用前景广阔.
有机 2026年03月24日