二氧化碳化学转化的科学基础及其路径

摘要：二氧化碳(CO2)是主要的温室气体, 也是丰富的可再生资源, 通过催化转化可定向制备为化学品、能源产品与功能材料, 即实现“变废为宝、高值化利用”的资源化利用过程. 因此, 面向资源化/能源化利用的二氧化碳化学研究, 对于可持续发展具有重要意义及应用前景. 二氧化碳资源化利用的贡献不仅仅局限于减排的绝对量, 更重要的意义与价值在于: (1) 减缓化工生产对化石资源的依赖; (2) 提供更加环境友好的生产方法, 减少化工生产对环境的影响; (3) 在一定程度上调节碳循环. 我们试图从热力学、动力学角度分析CO2转化反应所涉及的CO2活化、能量问题、作用机制和催化剂的理性设计等科学基础, 并提出相应的转化途径. 本文基于CO2分子活化原理认识及转化路径分析, 介绍CO2资源化领域的现状, 分析所面临的挑战; 主要包括热催化转化及反应类型、电催化CO2还原及电羧化反应、光催化CO2还原及光驱动CO2参与的有机反应, 并简要介绍过程耦合、接力催化等策略及生物催化和耦合策略、等离子体催化技术在二氧化碳资源化中的应用. 总之, 对于二氧化碳化学的基础科学认识, 为发展二氧化碳资源化新反应、新方法与新技术提供理论支撑, 推动二氧化碳基产品的规模化生产与工业应用.

有机 2025年12月01日 1 点赞 0 评论 69 浏览

1,2-硼氮杂芳烃在中国的研究进展

摘要:稠环芳烃及其衍生物在有机光电材料领域具有广泛应用, 杂原子掺杂可有效调节稠环芳烃的物理化学性质. 用等电子体的硼氮单元取代碳碳单元, 在保持稠环芳烃芳香性的连续性的同时, 可以调节稠环芳烃的电子结构和分子间相互作用, 构建具有独特光电性质和生物活性的新型硼氮杂稠环芳烃, 既丰富了稠环芳烃的种类, 又促进了硼氮杂芳烃在光电材料、催化和生物医药等领域的应用. 近年来, 中国有机化学及材料化学领域的学者们积极参与并推动了硼氮杂芳烃的快速发展, 在硼氮杂芳烃的种类开发和应用拓展方面开展了一系列原创性的工作, 取得了瞩目的成绩. 本文综述了基于1,2-硼氮杂苯的稠环芳烃(即1,2-硼氮杂芳烃)的合成发展历史和应用研究拓展, 最后对硼氮杂芳烃领域的未来发展与应用进行了展望. 通过对硼氮芳烃在中国的发展进行系统的梳理和总结, 希望能够引起更多科研工作者对硼氮芳烃的兴趣, 期待更多的科研工作者能够加入到硼氮杂芳烃的合成拓展与应用探索中.

有机 2024年12月10日 1 点赞 0 评论 286 浏览

有机电化学晶体管分子材料与功能器件研究进展

摘要:有机电化学晶体管通过离子-电子耦合调控共轭分子的电子结构和导电能力，被认为是下一代柔性智能电子的理想载体. 本文结合电化学掺杂工作原理，总结了有机电化学晶体管分子材料在离子-电子耦合性能以及在可拉伸性、机械顺应性和生物黏性等力学特征的研究进展，并介绍了器件在互补逻辑电路、生物传感和仿生神经突触等方面的功能应用. 此外，从有机共轭分子设计、界面修饰、离子动力学调控和器件结构开发等方面入手，分析了提升器件性能和推动器件多功能化的研究策略，展示了有机电化学晶体管在智能电子方面的重要研究价值. 最后，详细探讨了有机电化学晶体管在面向传感-适应-反馈-处理的一体化智能感知器件和低成本商业化制备等方面的关键挑战与机遇.

有机 2025年08月15日 1 点赞 0 评论 191 浏览

金属有机框架材料在吸附分离领域的研究进展

摘要：纳米多孔材料由于具有显著的纳米尺度空间效应，在吸附以及膜分离领域中受到了极大的关注。作为无机多孔材料的延伸，金属有机框架材料（metal organic frmework，MOF），由于其较大的比表面积、较高的孔隙率和孔结构可调的特点被广泛地应用于气相储存分离、液相的吸附分离和催化反应等各个领域。本文对MOF的种类进行了分类，并对MOF材料的合成方法和粒径调控机理进行了比较，其中，重点介绍了溶剂热合成法的优点。同时，系统地总结了MOF材料在吸附分离研究中存在的问题和局限，并对先进的基于MOF材料的复合膜制备技术进行了展望；总结了MOF在气体储存分离、液体吸附分离以及膜分离方面的应用。最后，针对复合膜的制备提出了通过改变MOF合成方式改善MOF材料与有机膜相容性的思路。

有机 2024年05月12日 1 点赞 0 评论 159 浏览

金属有机骨架在超级电容器方面的研究进展

摘要：超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件，决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料，开发低成本、高性能的电极材料是当前超级电容器的重要研究方向。金属有机骨架（MOFs）是一类多孔材料，由于MOFs材料的组成与结构多样、比表面积大、结构可控和可调的孔径尺寸等优势，使其在超级电容器方面的应用引起了越来越多研究人员的关注。本文综述了原始MOFs、MOFs衍生物（多孔碳、金属氧化物、多孔碳／金属氧化物）及其MOFs复合材料在超级电容器领域的应用进展，讨论了不同结构特征的MOFs及其在电化学储能领域中展现出特殊的性能，指出MOFs构筑的超级电容器在新能源储存与转换领域发挥的重要作用。最后，提出MOFs基材料应用于超级电容器领域面临的挑战和发展前景。

有机 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 129 浏览

基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料

摘要：有机发光材料的光电性能与分子的化学结构、构象变化的灵活性以及分子间相互作用密切相关。从结构上看,二苯甲酮的羰基和苯环具有很高的可化学修饰性,本文从材料合成角度首先综述了近年来基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料的构建策略,主要包括多取代二苯甲酮、用杂原子作为桥连基团以及以C=C 偶联和苯环为中心直接偶联等三种策略。已经基于此开发了多种多功能有机发光材料,主要包括荧光材料、贵金属磷光配合物的主体、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和纯有机室温磷光材料等。最后,还展望了基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料未来的研究重点和发展前景。

有机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 130 浏览

光催化有机反应中的共价有机框架材料

摘要：共价有机框架（COFs）由于其优异的光催化活性成为多孔材料领域的研究热点。与其他多相光催化剂相比，COFs 具有规整且可控的结构、大的比表面积、均匀的孔道、良好的稳定性、可回收利用性、合适的能带结构、可调节的吸光范围和易于功能化等优点，使其具有更高的研究潜力和工业化应用价值。近年来COFs 在光催化领域的应用突飞猛进，尤其是在光催化有机反应方向取得了巨大进展，极大地促进了COFs 的发展。本综述简单介绍一些光功能化COFs 的合成策略，如：自下而上（bottom-up）的策略、后修饰方法和复合法，然后总结了COFs 光催化反应机理分为能量转移和电子转移两种途径，而后重点总结和讨论COFs 作为光催化剂在光催化选择性氧化反应、还原反应、偶联反应、环化反应、聚合反应和不对称有机合成等反应中的最新研究进展，最后对COFs 在光催化有机反应中的应用进行总结和展望。

有机 2024年10月23日 1 点赞 0 评论 241 浏览

有机硅材料在医用领域的应用研究进展

摘要: 介绍了有机硅材料在生物医用领域，包括体内、体外和血液中的应用。体外可用作敷料、医用 胶带等需要与皮肤接触的制品; 体内应用如导管、支架等与人体器官或组织直接接触的制品需要考虑其毒 性、抗菌性等; 在血液中的应用则是作为药物载体负责药物的靶向运输、缓释等。

有机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 385 浏览

金属有机框架材料吸附重金属离子和放射性核素的研究进展

摘要：金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比，MOFs 具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点，可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点，实现快速、高效地分离水中的重金属离子和放射性核素，对资源回收和环境修复意义重大。本文详述了MOFs吸附砷、铬和汞等重金属离子，吸附铀和锝等放射性核素的研究现状及作用机理，总结了提高MOFs 吸附性能的方法，提出了MOFs作为重金属和放射性核素吸附剂时亟需解决的问题。

有机 2024年05月24日 1 点赞 0 评论 209 浏览

纳米金属有机框架在肿瘤靶向治疗中的应用

摘要：金属有机框架材料(Metal-organic frameworks，MOFs)是一类由金属离子和功能有机配体通过配位键构成的多孔配位聚合物，具有易于合成和功能化、结构可调、比表面积大以及负载量高等特点，已被广泛应用于催化、气体吸附、分离、存储、传感和检测等领域。纳米金属有机框架( Nanoscale metal-organicframeworks，NMOFs)具有纳米颗粒的特殊性质，在肿瘤治疗中显示出良好的应用前景。NMOFs自身可以作为治疗剂，也可以作为治疗剂( 药物、光热剂、光敏剂和芬顿反应催化剂等) 的纳米载体，进行肿瘤的被动靶向、物理化学靶向和主动靶向治疗。本综述重点介绍了将NMOFs用于肿瘤药物化疗( Chemotherapy，CT)、光热治疗( Photothermal therapy，PTT)、光动力治疗( Photodynamic therapy，PDT)、化学动力学治疗( Chemodynamic therapy，CDT)，以及多种联合治疗的研究进展。最后阐述了目前NMOFs在肿瘤治疗中面临的挑战及其未来的发展前景。

有机 2024年05月13日 1 点赞 0 评论 119 浏览