面向电化学转换和储能的中空金属有机框架及其衍生碳基纳米反应器构筑

摘要：模拟细胞的纳米反应器以其独特的物理化学特性在多相催化、能量储存和转化、环境修复和生物化学等领域引起了广泛的研究兴趣. 这类纳米反应器为化学反应的发生提供了一个介于微观和宏观之间的受限空间. 其中, 具有多级中空或多级孔结构的碳基纳米反应器, 在碳材料的热力学稳定性高和导电性能好的基础上, 还可以在纳米反应器效应(如微环境调控效应、空间限域效应和传质增强效应等)的作用下, 进一步提升碳基材料在电化学转换与储能领域的性能. 本文首先对金属有机框架材料衍生的碳基纳米反应器的合成策略进行了讨论, 然后介绍了它们在电化学转换和储能领域的应用, 重点介绍了其中的纳米反应器效应, 最后对金属有机框架衍生的碳基纳米反应器的发展前景进行了展望.

有机 2025年01月14日 1 点赞 0 评论 235 浏览

接触电致催化技术及其应用: 现状、发展和挑战

摘要：接触电致催化(contact-electro-catalysis, CEC)技术是一种利用固-液甚至液-液界面的接触起电产生的电子转移效应, 从而驱动氧化还原反应的新型催化技术. 与传统的电催化和光催化不同, 它的能量来源于外部机械刺激,无需依赖催化剂的导电或光敏特性, 极大地拓宽了催化剂的遴选范围, 丰富了催化体系设计的可能性, 反应范围更加全域化, 具有较大的规模化应用前景, 因此CEC技术将引领一系列前沿催化研究. 但目前针对CEC技术的研究刚起步, 其反应机理和应用潜能尚不明晰. 因此, 本文总结了CEC技术的基本原理和机制, 综述了该技术当前的研究进展和应用潜能, 并提出了强化CEC效率的潜在策略和未来值得深入研究的方向, 旨在明晰CEC技术设计与应用的关键问题, 推动新型CEC技术的革新和发展, 为碳中和、新能源、水资源、医药化工等一系列国家战略和国计民生问题的解决提供新原理和新思路.

有机 2025年12月03日 1 点赞 0 评论 127 浏览

有机染料聚集在光化学传感中的应用

摘要：有机染料在可见-近红外光区具有较高的摩尔消光系数和良好的荧光发光性能，因而常被用于光谱化学传感中。通常有机染料分子含有较大的π体系，在溶液中易于通过分子间弱相互作用(氢键、卤键、亲疏水作用、π-π堆积作用、范德华力等) 聚集形成具有特定结构的组装体，聚集过程往往伴有明显的颜色或光谱变化。若向染料分子中引入特定的官能团，与分析物结合诱导染料聚集/解聚产生明显的光谱变化，可用于对分析物的识别。聚集体可同时提供多个结合位点，并具有组装单元之间可调控的空间取向、较高的传感结合基团局部浓度。因此基于聚集过程的光化学传感表现出优越的传感灵敏度和选择性。本文结合本课题组近年来的研究工作综述了有机染料聚集在光化学传感中的应用，分别从诱导聚集、诱导解聚以及聚集重组三个方面展开讨论，并展望了此类荧光传感体系未来的研究与发展方向。

有机 2024年12月12日 1 点赞 0 评论 200 浏览

金属有机框架多面体微颗粒自组装超结构的设计策略

摘要:周期性超结构通常具有优异的光学性能,在光子晶体学、催化、传感等领域具有重要意义。在此,采用了声悬浮法和点滴法来探索多维有序金属有机框架(MOF)超结构的组装策略,并建立了组装参数与超结构维度和有序性之间的关系。结果表明:声悬浮法对MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性包容性极强,适用于三维超结构的自组装;点滴法对MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性有较高的要求,能组装出大面积二维MOF单层膜。该研究为利用各向异性微粒组装多维超结构提供了新的策略。

有机 2025年10月09日 1 点赞 0 评论 190 浏览

有机盐发光材料研究进展

摘要：有机盐发光材料因其离子性而具有光热稳定性好、熔点高、水溶性好、强静电相互作用及生物相容性好等优点,在生物监测、防伪和光学材料等领域展现出广阔的应用前景. 目前, 一系列基于氮杂环芳香鎓盐、季铵盐、季鏻盐以及基于柔性烯键和腙键等特定性能的有机盐发光材料被开发出来. 该综述对有机盐发光材料的分子设计、发光原理及其最新研究进展进行了分类总结, 并对该领域的发展进行了展望.

有机 2024年12月06日 1 点赞 0 评论 287 浏览

疏水型催化剂在有机合成反应中的应用

摘要：在许多反应中通常不可避免地产生水或需要水, 水在反应中起着溶剂、反应物、副产物、催化剂或质子转移剂的作用, 在多相催化体系中可作为溶剂改善底物的亲水性, 进而促进反应的进行, 但在催化合成领域普遍认为水分子是一种破坏性因素, 会破坏金属活性位点, 导致催化剂性能下降甚至失活. 传统金属催化剂大多具有“水不稳定性”,因此疏水催化剂或疏水微环境的构建及性能探究成为了研究热点. 以疏水催化剂为核心, 详细总结了以Pt、Pd、Fe、Co、Cu、Au、Ti、Rh 等金属为活性位点设计并制备疏水催化剂的研究进展, 对疏水催化剂在氧化、还原、偶联及CO2转化等有机反应中的应用进行了归纳和分析, 阐释了针对特定反应体系构建具有适宜“亲疏水效应”催化剂, 并实现目标分子高效合成面临的挑战, 并对该领域未来的发展趋势进行了展望.

有机 2025年08月05日 0 点赞 0 评论 277 浏览

石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用

摘要：金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是由金属离子与有机配体通过配位键连接而成的高度有序多孔网络框架。MOFs具有比表面积大、孔径可调、结构多样等特性，在材料、环境以及生物医药等领域的应用具有潜在的优势。但是，MOFs存在易水解、稳定性较低、导电性差以及不易加工等缺点，与其他材料复合是改善其性能的有效途径之一。石墨烯具有突出的化学稳定性、良好的导电性、光学特性和力学特性等性能。石墨烯与MOFs的复合可有效提高和改善MOFs光电性能、稳定性以及可回收利用性。本综述介绍了原位生长法、界面生长法和共混成型法等石墨烯、MOFs 复合材料的制备方法。进一步论述了其在气体分离与存储、水体净化、化学传感器和催化剂领域的应用。最后，对石墨烯/MOFs复合材料制备技术的开发及其潜在应用进行了总结和展望。

有机 2024年05月13日 1 点赞 0 评论 279 浏览

功能高分子材料的研究进展

摘要：功能高分子材料是一类具有催化性、导电性、光敏性、生物活性等特殊功能的高分子材料，对物质、能量、信息具有传输、转换或贮存的作用。功能高分子材料具有质量轻、种类多样、专用性强等特点，广泛应用于机械、信息技术、生物医学等多个领域。功能高分子材料的发展非常迅速，为满足各领域对新技术发展的需要，功能高分子材料逐渐往多功能化方向发展，比如电磁材料、光热材料等相继出现。而随着智能高分子的出现，功能高分子材料也逐渐向着智能化发展，比如自修复功能高分子材料、形状记忆材料等。本文综述了近年来功能高分子材料的研究进展，重点介绍了反应型功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、生物医用功能高分子材料、环境降解高分子材料、形状记忆高分子材料及智能高分子水凝胶这几类功能高分子材料，并对其应用做了简要阐述。目前功能高分子材料更多的是仅有光电等传统功能或形状记忆等特殊功能，相信兼有传统功能和特殊功能的功能高分子材料将是未来材料的发展方向。

有机 2024年05月12日 1 点赞 0 评论 128 浏览

计算模拟在金属有机框架材料吸附性机理及设计中的应用研究进展

摘要：金属有机框架（MOFs）材料因具有良好的稳定性、优异的吸附性能和可设计性等优点受到广泛关注。近十几年来，有关MOFs材料的研究发展迅速。理论计算模拟作为一种重要的研究手段，在MOFs材料的吸附机理研究、高通量筛选等工作研究中发挥了不可替代的作用。本文归纳了量子力学计算、分子力学模拟、介观模拟、有限元模拟和机器学习等计算机模拟方法，总结了不同层次的计算模拟方法用于解决MOFs材料研究中的主要科学问题，重点介绍了这些方法在MOFs对气体的吸附性分离与储存、溶液中有机化合物的吸附性分离与提取、催化反应和药物负载等几个典型研究方向的研究进展。最后，对计算模拟应用于MOFs材料研究的前景和发展方向做了展望。

有机 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 177 浏览

自由基多烯环化反应在天然产物全合成中的应用

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。

有机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 369 浏览