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石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用

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
高性能多孔有机聚合物绿色制备与加工

高性能多孔有机聚合物绿色制备与加工

摘要：多孔有机聚合物材料(POPs)具有化学稳定性好、比表面积高以及易功能化修饰等特点，在气体吸附与分离和绿色催化等领域展现出巨大的应用前景. 目前，大多数POPs 制备采用有机溶剂热法，过程繁琐复杂、条件苛刻，其产品往往为不溶解不熔融的粉末，难以加工成型，限制了其进一步发展和实际应用. 本综述从功能导向的POPs 分子设计和调控出发，系统阐释绿色制备与加工成型的核心原则，重点介绍了当前POPs 绿色制备与加工的研究进展，并探讨了POPs 绿色制备与加工的未来发展方向及重点.
有机 2026年08月04日
功能高分子材料的研究进展

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
金催化炔烃分子内环化反应及应用研究进展

金催化炔烃分子内环化反应及应用研究进展

摘要：金催化剂由于具有高反应性、独特选择性、对π键的高亲和力等优点, 通常用于活化炔烃、烯烃和联烯等化合物. 其中, 金催化剂不仅能够活化炔烃形成乙烯基金中间体或者金卡宾中间体参与反应, 而且也能够催化炔烃发生分子内环化构建新型杂环或多环化合物. 此综述总结了近八年来金催化炔烃的分子内环化反应, 包括不同亲核性的碳原子和杂原子与炔烃的分子内环化反应, 及其在天然产物全合成领域方面的应用.
有机 2026年07月22日
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

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
冷冻法水处理技术研究及应用进展

冷冻法水处理技术研究及应用进展

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。
有机 2026年09月23日
自由基多烯环化反应在天然产物全合成中的应用

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
有机余辉材料的类别及其在生物分析成像中的研究进展

有机余辉材料的类别及其在生物分析成像中的研究进展

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。
有机 2024年10月16日
机器学习赋能的水中全氟/多氟烷基物质去除技术

机器学习赋能的水中全氟/多氟烷基物质去除技术

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.
有机 2026年04月16日
电子上转换的基本原理及其在有机催化中的应用

电子上转换的基本原理及其在有机催化中的应用

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.
有机 2026年07月09日