推进MOF产业化应用：宏量制备与成型

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。

有机 2026年05月20日 1 点赞 0 评论 196 浏览

基于MOFid赋能下的AI大数据挖掘高性能化学战剂吸附材料

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.

有机 2026年06月30日 1 点赞 0 评论 130 浏览

钢结构有机防护涂层结合性能研究进展

摘要：有机涂层作为钢结构防护屏障，其与基材界面的结合性能是决定其防护效能与服役寿命的核心指标之一。该综述阐述了钢结构有机防护涂层结合性能的研究进展，分析了钢结构有机防护涂层结合性能的演化机理和规律；梳理了涂层结合性能的检测方法；阐述了界面内聚力模型的构建与应用。分析表明：目前已揭示了单一因素致变机理，现有界面本构模型聚焦力场作用下界面的损伤断裂行为。未来还需进一步研究多因素耦合作用机制和影响规律，构建考虑多因素耦合（环境条件、火灾高温、应力）作用的界面行为预测模型，为钢结构防护涂层的设计、损伤检测和性能修复提供参考。

有机 2026年09月16日 1 点赞 0 评论 59 浏览

烯烃自由基阴离子的可控产生与转化

摘要：烯烃自由基阴离子作为一类兼具自由基与碳负离子双重反应特性的高活性中间体, 在有机合成领域展现出独特的应用价值. 然而, 由于缺少温和可控的产生方法, 导致其参与的反应类型受限、底物适用范围较窄, 且反应立体选择性难以调控等问题. 因此, 烯烃自由基阴离子的可控生成与高选择性转化面临着多重挑战. 近年来, 随着新型催化体系的持续开发与不断发展, 烯烃自由基阴离子的反应类型已得到初步拓展, 为相关领域的合成研究提供了更多可能性.本文将从烯烃自由基阴离子的不同生成方式及其参与的多样化转化反应两个维度出发, 简要综述该类中间体的三类主要生成策略——化学还原、电化学还原和光化学还原, 及其在几类重要烯烃转化反应中的研究进展, 并对该领域未来的发展方向进行展望.

有机 2026年08月19日 1 点赞 0 评论 126 浏览

有机电化学晶体管材料、器件及功能

摘要：有机电化学晶体管具有实现高灵敏度的传感及突破“冯·诺依曼瓶颈”实现低功耗的神经形态计算的潜力. 目前有限的活性层材料及低的器件性能严重制约着其进一步集成与应用, 器件性能的进一步提升亟需关键活性层材料的原始创新. 本文综述了本课题组近五年在有机电化学晶体管材料和器件方面的研究进展. 我们从材料源头创新出发, 致力于材料制备方法、材料结构、聚集态结构、离子电子耦合传输对材料光电性质的影响以及相关的基本规律和物理过程, 打破传统设计思路, 发展非金属聚合/偶联方法, 使用有效的多功能分子设计与结构调控策略制备新概念共轭高分子/寡聚物/小分子混合离子电子导体的有机电化学晶体管活性层材料; 开发有机电化学晶体管的关键技术, 实现若干集高性能、高稳定性、柔性于一体的有机电化学晶体管, 构筑面向柔性、可穿戴器件的传感及低功耗的有机突触晶体管, 对柔性生物电子学的发展具有积极的促进意义.

有机 2025年01月13日 1 点赞 0 评论 317 浏览

联合固氮40年: 从发现到应用

摘要：生物固氮作为将大气氮气转化为植物可利用铵的关键生物学过程, 目前仅由原核生物实现, 对减少化学氮肥依赖、保障粮食安全和改善生态环境至关重要; 尽管根瘤-豆科共生体系效率最高, 但水稻、小麦、玉米等主粮作物无法建立此类共生关系, 而联合固氮菌可定殖禾本科及果蔬作物根表、维管束或内生组织, 通过固氮、分泌植物激素、合成抗菌物质及增强宿主抗逆性形成多维促生机制. 中国农业大学生物学院微生物系四十年来在联合固氮领域构建了覆盖“资源发掘-机制解析-合成生物学改造-田间应用”的全链条技术体系: 分离获得2000多株固氮菌, 建立国内外最大的种质资源库并命名15个固氮新种; 解析固氮类芽孢杆菌中丙氨酸脱氢酶介导的氮代谢-固氮协同通路, 突破高铵抑制固氮的瓶颈; 在合成生物学领域实现突破——酵母体系(15个固氮基因共表达)中成功组装大小正确的NifDK四聚体及活性的NifH蛋白, 水稻体系(13个固氮基因共表达)中实现NifDK四聚体组装并创制抗降解NifH突变体; 开发的固氮菌剂在减氮15%条件下显著提升小麦/玉米产量7.64%~23.20%. 这些系统性成果为谷类作物生物固氮技术开发奠定理论和技术双重基础, 标志着我国在农业微生物领域已构建起具有自主知识产权的完整创新链.

有机 2025年12月09日 1 点赞 0 评论 280 浏览

以蒸气加工法制备和修饰金属-有机框架膜

摘要：金属-有机框架（MOF）是由金属离子或金属离子簇与有机配体配位连接而成的一类高度有序的多孔材料。作为分离膜材料具有广泛的应用潜力。开发高效的MOF膜制备和修饰方法对获得连续、致密、结构可调控的MOF膜至关重要。相比传统液相合成过程，蒸气加工方法可大幅节省溶剂及前体用量，有效避免竞争性体相成核，降低后处理过程中因溶剂分子移除造成的膜层开裂风险，兼具效率高和环境友好的特点。系统总结了蒸气加工法用于MOF膜的直接合成与合成后修饰改性方面的研究进展以及蒸气加工方法对MOF膜分离性能的调控和强化作用，并展望了蒸气加工法未来的发展方向及其在MOF膜放大制备方面的应用潜力。

有机 2026年05月21日 1 点赞 0 评论 211 浏览

从聚烯烃到小分子化合物的化学转化新进展

摘要：废弃塑料的回收利用已成为全球关注的问题. 其中，以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯为代表的聚烯烃塑料因化学惰性而难以在自然环境中降解，化学回收利用存在巨大挑战性. 本文系统综述了近年来基于碳链断裂实现聚烯烃化学升级回收的研究进展，重点讨论了不同催化体系在调控降解路径与产物选择性方面的作用机制. 通过优化反应条件(如温度控制与催化剂结构设计)以及引入光催化和生物-化学耦合等新兴技术，可以高效地将塑料废弃物转化为高价值化学品，包括烷基芳烃、羧酸、苯甲酸等. 展望未来，亟需开发低成本且高稳定性的催化剂，进一步优化工艺过程，并推动化学回收的规模化应用，从而实现塑料废弃物的可持续管理.

有机 2026年07月28日 1 点赞 0 评论 126 浏览

光催化自由基介导的内酯合成研究进展

摘要：内酯是一类重要的化合物, 广泛存在于许多天然产物和药物分子中. 因为其独特的性质和广泛的应用, 有机化学家们对它的合成做了许多研究. 近年来, 光催化和自由基化学的快速发展为内酯的合成提供了许多新思路. 此综述将从分子内环化和分子间环加成反应两个方面, 对光介导的自由基历程合成内酯的工作进行梳理, 总结并归纳它们的机理和优势, 希望能为该领域提供新的研究视角.

有机 2026年08月20日 1 点赞 0 评论 104 浏览

环境友好型有机热电和薄膜晶体管材料的研究进展

摘要：有机半导体是新一代光电材料的重要体系, 在柔性显示、发电和传感等领域具有广阔的应用前景。现有可溶有机半导体大多使用含氯溶剂, 对人体健康和生态环境造成危害。伴随着光电子产业向环境友好方向发展,可绿色溶剂加工的有机半导体受到广泛关注并取得快速发展。本文从有机半导体的分子设计、溶剂选择、加工方法等方面综述了可绿色溶剂加工的有机半导体研究进展, 重点介绍分子设计策略和相关材料在有机薄膜晶体管和有机热电器件中的应用, 最后总结了环境友好型的有机半导体面临的挑战与机遇。

有机 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 310 浏览