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化学进展
化学进展

王夔

月刊

1005-281X

scinfo@mail.las.ac.cn

010-82627757

100190

北京中关村北四环西路33号

化学进展/Journal Progress in ChemistryCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本刊是由中国科学院基础科学局、化学部、文献情报中心和国家自然科学基金委员会化学科学部共同主办, 以刊登化学领域综述与评论性文章为主的学术性期刊。读者可从中了解化学专业领域国内外研究动向、最新研究成果及发展趋势。主要栏目有：综述与评论，专题论坛，科学基金，基础研究论文评介，动态与信息等。该刊可供化学及相关学科领域的科研、教学、决策管理人员及大学生、研究生阅读。《化学进展》已被以下4种ISI检索刊物收录：ISI Web of Science（ISI网络版）、SCI-E（SCI扩展版）、ISI Alerting Services（ISI快讯）、Current Contents/Clinical Medicine（近期目次/临床医学）。另外，《化学进展》还被《美国化学文摘(Chem. Abstr.)》、《中国化学化工文摘》、《中国化学文摘》、《中国物理文摘》、《中国药学文摘》、《中国科学引文索引》等重要检索刊物收录。
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    基于DNA纳米技术的晶体材料构建

    李培鑫彭牧石闫学慧余一帆...
    949-960页
    查看更多>>摘要：纳米颗粒晶体在电学、光学、磁学等方面具有独特的性质与优越的性能，人工构建纳米颗粒晶体对于材料科学的功能突破和性能发展具有重要意义。DNA由于其具有碱基互补配对的特性，可以用于构建各种纳米级结构、组装晶体并调控结构与组成，从而实现材料特定性能的定制。目前，DNA纳米技术构建的纳米颗粒晶体材料已经在催化剂、光学器件、半导体材料等方面实现了应用，表明其构建三维晶体作为普适的周期性分子支架的基本目标逐步实现。在这篇综述里，我们系统性地阐述了 DNA瓦片、可编程原子等价物、DNA折纸三种重要DNA纳米晶体构建技术的发展历程与最近的研究进展，并对利用DNA纳米技术构建晶体材料的未来发展方向进行了讨论。

    DNA纳米技术可编程原子等价物DNA折纸自组装

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    过渡金属化合物表界面调控对超级电容的增强机制

    陈星蒋德敏谢昆刘丽君...
    961-974页
    查看更多>>摘要：开发效率高、稳定性好的超级电容器对于缓解能源危机和环境污染问题具有重要意义。过渡金属化合物通过法拉第氧化还原反应存储电荷，具有更高的比容量。然而，其面临导电性差、反应动力学缓慢和暴露的电活性位点少等问题，在实践应用中存在一定的困难。本文针对过渡金属化合物存在的问题，总结了形貌调控、异质结构、元素掺杂、空位工程等表界面调控策略在提升超级电容器电化学性能方面的研究进展。重点从几何结构和电子结构调控角度探讨上述方法对活性材料物理和化学性质的作用机理，进一步揭示超级电容器性能的增强机制，为研制高性能、高稳定性超级电容器提供理论基础。最后，总结结构设计和电子调控提高超级电容器性能的原因，展望了结构设计和电子调控在构筑高性能超级电容器方面面临的挑战。

    表界面超级电容电子结构形貌机制

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    压电生物传感器及其在医疗健康中的应用

    钟兴平陈艳霞陈晨秦雷...
    975-986页
    查看更多>>摘要：随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，医疗健康已具有重要的战略地位。生物传感技术作为一种重要分析检测手段，在医疗健康领域发挥着关键作用。压电生物传感器是利用压电材料进行生物分析的一种新型生物传感器，具有稳定性好、检测速度快、精确度高、操作简单的优良特性，在生物医学、健康监护和疾病防控等领域具有重要的应用价值。本文综述了近年来国内外压电生物传感器的研究进展，介绍了基于石英晶体微天平压电效应的压电生物传感器的工作原理及常用的压电材料，包括无机压电材料、有机压电材料、压电复合材料以及生物压电材料。此外，还介绍了压电生物传感器在人体健康监护与疾病防控方面的应用，如心率、脉搏等生理性体征的监测，生物标志物及新冠肺炎等流行病毒的检测。最后总结了目前压电生物传感器面临的问题，并对其未来的发展进行了展望。

    生物传感压电材料生物标志物疾病防控压电效应

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    钠离子电池层状氧化物正极材料的耐高电压性能

    丁丽香李旭柯刘雪枫刘镒民...
    987-997页
    查看更多>>摘要：钠离子电池具有资源和成本的优势而在大规模储能和低速电动车领域展现出极大的应用前景。其中，层状氧化物正极材料由于其理论容量高且易于合成等受到了广泛研究。然而，层状氧化物正极材料在循环过程中，尤其是高电压情况下容易出现结构不稳定和表面退化等现象，造成电池性能衰退，阻碍了其商业应用。基于此，本文综述了层状氧化物正极材料在高电压下的结构转变、表面退化以及氧损失等机制，分析和探讨了提高层状氧化物正极材料耐高电压性能的策略，以期为具有耐高电压性能的钠离子电池层状氧化物正极材料的设计开发提供参考;最后总结了钠离子电池层状氧化物正极材料在改性方面存在的不足及未来的研究方向。

    钠离子电池层状氧化物正极材料耐高电压性能

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    过渡金属磷化物在催化反应中的稳定性

    杨博吕功煊马建泰
    998-1013页
    查看更多>>摘要：利用太阳能等可再生能源分解水制氢是解决人类目前的环境污染和能源短缺危机的重要途径。开发高效率、持久性和低成本催化剂是制备绿色、清洁氢能的关键。过渡金属磷化物作为一类可以代替贵金属催化剂的化合物，在太阳能制氢领域引起了人们的广泛关注。然而过渡金属磷化物在极端条件下稳定差的特点限制了其工业级别大规模应用。本文综述了过渡金属磷化物的物化性质、制备方法、催化反应中的稳定性和稳定性提升策略。过渡金属磷化物稳定性下降的原因是其与水或者氧等发生反应，自身被氧化为金属氧化物或者氢氧化物，同时低价磷被氧化为磷酸盐，溶于反应介质，导致过渡金属磷化物中的磷流失。采用载体极性改性、表面包覆保护层、掺杂等保护手段可以提升过渡金属磷化物在反应中的稳定性。

    过渡金属磷化物物化性质制备方法稳定性增强策略

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    4-单取代-1,2,3-三氮唑的合成研究

    滕丽果张水滔肖铁波杨保民...
    1014-1025页
    查看更多>>摘要：1，2，3-三氮唑是一类具有独特生物学及材料学特性的五元氮杂环化合物。自2002年Sharpless及Meldal等发展的铜催化叠氮-炔偶极环加成反应以来，该类化合物在医药、农药及材料等领域发挥着越来越重要的作用。4-单取代-1，2，3-三氮唑是该类化合物家族中的重要成员之一，并具有易于修饰转化的结构优点，其合成具有重要的研究价值。本文综述了该类化合物的合成进展:按反应类型及底物特点进行分类，主要包括炔烃-叠氮化物环加成、硝基烯烃-叠氮化物环加成、腙与氨衍生物的环化、1，4-二取代-1，2，3-三氮唑去取代基等，分别讨论了底物范围、局限性、优势以及部分反应机理，并对该领域未来发展趋势进行了展望。

    4-单取代-1,2,3-三氮唑合成环加成环化去取代基

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    高镍三元材料的研究进展

    王天宇王丽孙伟吴美荣...
    1026-1045页
    查看更多>>摘要：高镍LiNixCoyMn/Al1-x-yO2三元材料(高镍材料)因比容量高、能量密度大而成为最具前景的高能量密度锂电池正极材料之一。然而，随着Ni含量提升，高镍材料的结构、化学和机械稳定性逐渐恶化，严重限制了其产业化安全应用。鉴于此，本文首先对当前高镍材料的合成方法(固相法、溶解凝胶法、水热法、喷雾干燥法及共沉淀法)进行了综述。随后，总结了高镍材料合成、储存及使用过程中的关键失效机制，包括离子混排与不可逆相变、表面残碱与界面副反应、应力诱导微裂纹及过渡金属溶解等，并对其形成原因及演变过程进行了深入剖析;系统总结了高镍材料的主要改性方法，如离子掺杂、表面包覆、核壳/梯度材料设计及单晶材料设计等。最后，对高镍材料的未来发展及改进方向进行了展望。本文通过系统总结高镍材料的研究进展和不足，旨在为高能量密度型高镍材料的产业化制备及安全应用提供理论参考。

    高镍材料合成方法失效机制改性方法协同改性

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    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点制备与发光二极管器件

    刘方海蒋徽杨书淇刘琦...
    1046-1060页
    查看更多>>摘要：量子点由于独特光电性质使其成为高色域、柔性、大面积显示以及医疗等领域的理想发光材料，与二元Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点相比，Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点不含Cd、Pb元素，对生态环境友好，具有带隙可调、斯托克斯位移大和发光寿命长等显著优点，并且通过改变化学元素组成可以在可见光到近红外光区连续调节其发射光谱。这使它们在发光二极管、太阳能电池、光电探测器、生物成像等领域具有广阔的应用前景。本文系统综述了量子点以及适于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点合成方法和光学性能优化策略，根据电子能带结构特征阐述了 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点发光机制，概括了近些年量子点在照明显示器件领域的应用，并重点总结了 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2量子点在光致与电致发光二极管的应用进展，最后对Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点的发展前景和面临的挑战进行了展望。

    量子点合成方法发光机制光学性能优化有机发光二极管白光二极管

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    生物质基平台化合物催化转化制备戊二醇

    邓佳慧刘毅张良清邱佳容...
    1061-1087页
    查看更多>>摘要：戊二醇(1，2-戊二醇、1，4-戊二醇及1，5-戊二醇等)是全球广泛使用的重要医药化工原料，不仅可以用作杀菌剂丙环唑的中间体和化妆品配方，还是生产表面活性剂、聚酯纤维和医药等产品的关键成分。近年来，随着国内外市场的发展，开发生产戊二醇的需求不断增加，工业上通常采用不可再生的化石原料制备戊二醇，对环境污染严重，因此以可再生的生物质基为原料催化转化制备戊二醇是一种绿色生产工艺，更具有良好的应用前景和研究价值。本文系统总结了近年来以国内外生物质基平台化合物(木糖、糠醛、糠醇、四氢糠醇、γ-戊内酯和乙酰丙酸)为原料催化加氢制备戊二醇的研究现状，对制备戊二醇的催化剂进行了分析总结，从不同催化体系(贵金属和非贵金属)、反应机理、反应路径、反应条件及催化剂的稳定性等方面进行详细阐述，并且在此基础上从绿色环保和经济等多角度出发对完善生物质基制备戊二醇的生产工艺进行了展望，为进一步开发新型、高效、绿色和稳定的催化剂体系提供参考。

    糠醛糠醇四氢糠醇乙酰丙酸催化剂戊二醇

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    甘油选择性氧化制乳酸贵金属催化剂

    谢浩东胡尊龙魏豪斌葛思达...
    1088-1101页
    查看更多>>摘要：生物柴油产量增加导致副产物甘油过剩问题愈加凸显，将甘油催化转化生成高附加值化学品具有重要意义。近年来，贵金属催化剂(Au、Pt、Pd等)常被用于催化甘油转化制乳酸，其中乳酸选择性和催化剂稳定性的提高是催化剂面临的关键挑战。本文介绍了负载型贵金属催化剂催化甘油选择性氧化制乳酸的反应机理，揭示了不同金属活性位点的作用，同时，围绕贵金属活性位的结构和电子性质，讨论了金属粒径、载体、反应体系pH对反应性能的影响，分析了贵金属与载体之间的强相互作用促进甘油分子羟基活化机制。最后，阐释了甘油选择性氧化制乳酸面临的主要挑战，并对未来的发展趋势进行了展望。

    甘油乳酸选择性氧化贵金属催化剂

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