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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。
正式出版
收录年代

    百廿山大,崇实求新:乘风破浪的化学与化工学院

    崔基炜郝京诚
    1663-1665页
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    多组分手性超分子的构筑及其应用

    成秋鸿郝爱友邢鹏遥
    1666-1677页
    查看更多>>摘要：手性与生命现象密切相关,如氨基酸、蛋白质和核酸的手性结构,以及宏观的海螺等.分子模块的不对称性堆积称为超分子手性.对超分子手性的出现、放大、转移以及反转的调控是超分子手性中几个重要的研究方向.超分子手性组装体通常由多种非共价相互作用协同驱动形成,是一类具有独特手性微环境的软物质.其中,含两种或两种以上组分的超分子组装体既可能经过协同组装作用也可能发生自分类.其存在多种组装路径,相对于单组分体系复杂得多.因此,与发展更为成熟的单组分体系相比,多组分超分子手性组装体在基础和应用方面的研究都受到了限制.然而,研究多组分中的超分子手性既可以模拟复杂的手性生物体系,也可以加深对自然界中手性起源的理解,从而进一步应用于仿生学和手性材料,具有重要的意义.因此本文主要对多组分手性超分子共组装体系的构建以及可能的应用进行了综述和总结.

    超分子手性多组分自组装手性调控圆偏振发光

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    含铁酶催化脂肪酸脱羧制备脂肪烃的微观机理研究进展

    张士清刘永军
    1678-1688页
    查看更多>>摘要：能源消耗的增加、化石资源的减少和环境问题对再生能源的研发提出了严峻挑战.近年来,烷/烯烃的生物合成是该领域的研究热点之一.因为脂肪烃类不仅是高值化学品,而且是理想的可再生燃料.人们已相继发现了一些能催化烃类合成的蛋白酶,它们可以催化脂肪酸及其衍生物脱羧生成相应的烷/烯烃,为探索化石燃料的可再生替代品提供了思路.这些蛋白酶主要包括一些含铁酶,它们利用非血红素单核铁、双核铁和血红素铁等催化脂肪酸及其衍生物的脱羧或脱甲酰基反应.本文主要以几类代表性的含铁酶为例,综述了这些酶催化脂肪酸生物合成脂肪烃的最新研究进展,重点回顾理论化学方法对酶催化微观机制的探索.

    含铁酶脂肪酸脱羧烷/烯烃催化机理

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    二维材料限域水的扫描探针技术研究进展

    洪月李强
    1689-1702页
    查看更多>>摘要：界面水在自然界和工业发展中无处不在,其结构以及动态性质在众多的界面反应中起着重要的作用.因此,研究固体界面上水的微观结构和动态行为对理解水-固界面上诸多奇特的物理与化学性质十分关键.二维材料限域水是近年来新兴的一类界面水研究对象,即利用超薄的二维材料作为覆盖层,以扫描探针显微镜(scanning probe microscopy,SPM)技术对基底上的水分子进行表征,突破了长期以来SPM对界面水研究中易产生扰动的限制,开辟了在大气条件下研究界面水的新道路.本文简述了近年来SPM在二维材料限域水领域的研究进展,包括对限域水结构的成像、动态行为的探测、限域水的纳米操纵,以及限域水对上层二维材料性质的影响等,同时对二维材料限域水SPM研究面临的挑战和未来的研究方向,以及相关的应用前景作了展望.

    二维材料限域水扫描探针技术操纵电学掺杂摩擦

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    高内相乳液的制备、性能及其在功能材料制备上的应用

    李可扬张卓董姝丽
    1703-1716页
    查看更多>>摘要：与传统乳液相比,高内相乳液具有较高的内相体积分数,分散相液滴之间相互挤压使其产生形变,形成了被连续相液膜分隔的无规则多面体,从而赋予高内相乳液黏度高、界面膜面积大等特点.以高内相乳液为模板,制备多孔功能材料时,高内相乳液内部液滴特殊的多面体结构赋予多孔材料高比表面积、高孔隙率以及轻质量等优点.而且,相比于其他传统方法如微乳液法、化学腐蚀法、相分离法等,可通过调节高内相乳液的内外相体积分数、稳定剂种类等因素,实现精准调控材料孔隙分布、孔容量以及孔密度的目的 ,因而在气体吸附、药物递送、污染物过滤等方面展现出广阔的应用前景.本文主要介绍了近年来发展出的多种高内相乳液的种类及其相应的制备方法,详细讨论了稳定剂的选择以及多种外界环境因素对高内相乳液稳定性的影响,并展望了该类材料的研究前景和潜在应用,即利用高内相乳液制备多孔功能材料,并论述了现阶段多孔功能材料在实际应用中的优点以及局限性,为后期的实际应用提供了有效的解决方案.

    高内相乳液稳定剂乳液模板法多孔材料响应材料

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    金属纳米团簇的超分子自组装及其应用

    孙盼盼孙頔辛霞
    1717-1732页
    查看更多>>摘要：金属纳米团簇(NCs)是由几个至几千个金属原子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的聚集体,其物理和化学性质具有量子尺寸依赖性.金属簇的尺寸可与电子的Ferimi波长相当,一般小于3 nm,具有异于对应体相块材的物化性质,如光学、电学、磁学、催化、手性等.基于自组装策略,将金属簇与不同类型的分子材料组装,不但可以实现金属簇的聚集诱导发光,而且还可以实现多功能的协调.结合本课题组的研究工作,本文综述了近期国内外相关研究,详细介绍了自组装对金属簇发光、组装结构的影响及金属簇组装体的应用等方面的研究进展.最后对金属簇的未来挑战和发展前景进行了展望.

    金属纳米团簇自组装聚集诱导发光组装结构

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    瞬态水凝胶的研究进展

    逯浩月王旭郝京诚
    1733-1745页
    查看更多>>摘要：生命体通过生物化学燃料驱动的分子瞬态组装与解组装来控制重要的细胞功能,例如细胞内肌动蛋白的可逆形成等.受此启发,科学家将非平衡过程引入水凝胶体系中,获得了智能胶体材料-瞬态水凝胶.瞬态水凝胶是人工设计的非平衡态胶体分散体系,由于体系内部的化学反应可自发地转化为溶胶.目前该领域研究的重点主要集中在瞬态凝胶体系的拓展以及空间和时间的规划上,这需要对水凝胶的成胶机理有更加深入的理解.本文根据凝胶化机制的区别,介绍了水凝胶的种类,总结了现有的瞬态水凝胶非平衡体系,分析了瞬态水凝胶的应用范围及限制,并对其未来发展方向进行了讨论与展望.

    瞬变材料水凝胶超分子相互作用溶胶-凝胶转换非平衡体系

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    经由配位交联反应制备高强度含硅弹性体及其多重循环利用性能

    吴连锋安晨张悦周传健...
    1746-1757页
    查看更多>>摘要：合成兼具高机械力学性能和多重循环利用性能的弹性体材料是一个极具挑战性的工作.诸多研究中提到的可行方法均存在操作繁琐、难以控制的特点,因而难以实现高强度和工业化生产.本研究报道了一种经由官能化聚硅氧烷和稀土盐之间的配位交联反应制备高强度含硅弹性体的方法.其中的配位交联反应是在模压成型阶段发生;制备过程简便,易于实现工业化.这些弹性体具有高拉伸强度(2.58 MPa)和高断裂伸长率(500％).弹性体在被粉碎后,其粉末可以被重新加工成新的弹性体材料.经过3次重复循环利用后,弹性体仍能达到1.48 MPa的拉伸强度.经测试分析发现,在弹性体结构中同时存在有大量未参与配位的腈基和稀土离子.在弹性体被粉碎和循环利用时,这些未参与配位的腈基和稀土离子能够重新参与配位过程,从而实现新的交联,进而实现了高机械力学性能和多重循环利用性能.

    含硅弹性体配位交联多重循环利用机械力学性能

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    用于锌-空气电池的MnO2纳米片@Ni-氮掺杂石墨烯气凝胶

    赵慧姜日娟张勇谢贝贝...
    1758-1766页
    查看更多>>摘要：在锌-空气电池中,电池正极的氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)动力学缓慢,影响其功率密度等性能,需催化剂提高电极反应速率.常用的贵金属基催化剂(如pt/C)成本高,而低成本的MnO2具有ORR催化活性,但导电性差,影响ORR过程中的电子转移速率,限制了其ORR催化活性的充分发挥.将MnO2与高导电性金属或碳材料组装、引入氧空位(oxygen vacancies,OVs)等都可提高其导电性,从而提高ORR催化活性.本研究在氮掺杂石墨烯气凝胶(nitrogen doped graphene aerogel,NGA)上均匀负载Ni纳米颗粒得到Ni-NGA,然后在Ni-NGA上均匀生长MnO2纳米片,得到了具有丰富OVs的MNSs@Ni-NGA.由于Ni、NGA和OVs皆可提高共组装体的导电性,且Ni、NGA和MnO2均具有ORR催化活性,其中MnO2纳米片保证了活性位点与O2等反应物的充分接触;同时,NGA防止Ni和MnO2纳米结构在ORR过程中的脱落和聚集,进一步保证活性位点的暴露.因此,通过Ni、NGA、MnO2和OVs的协同作用,MNSs@Ni-NGA具有优异的ORR催化活性,其起始电位(0.98 V)和半波电位(0.84 V)接近商业Pt/C(0.98和0.85 V),且优于已报道MnOx-基催化剂.以MNSs@Ni-NGA作为正极材料组装的锌-空气电池的功率密度为114.8 mW cm-2,比容量为801.9mAh gZn-1,比能量为962.3 Wh kgZn-1(约为理论比能量的88.8％),性能优于商业Pt/C+IrO2和已报道的MnOx-基材料作为正极材料组装的锌-空气电池.

    氧还原反应非贵金属纳米粒子电催化剂电导率功率密度

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    光响应聚倍半硅氧烷纳米载体及其光控药物释放性能

    张鑫张蒙蒙杨在孝宋慈...
    1767-1775页
    查看更多>>摘要：设计并合成了氨基甲酸-N,N-双[3-(三甲氧基硅基)丙基]-(2-硝基苯基)甲酯(BS)光响应性桥联硅烷单体,采用1H NMR、13C NMR、29Si NMR和质谱对其进行了表征,硅烷的邻硝基苄基桥联结构单元具有光响应性能,在254 nm光照射下会发生光致断裂.通过溶胶-凝胶过程,利用BS桥联硅烷制备了具有光响应性能的聚倍半硅氧烷纳米粒子(BPS),其平均直径为127 nm,粒径分布窄(PDI=0.167).在254 nm光照射下BPS有机桥联结构发生光致断裂反应,表面电荷性质发生由负(-28.20 mV)到正(+22.86 mV)的翻转,BPS纳米粒子通过静电相互作用能够高效装载阿霉素药物,并具有光控药物释放行为.体外释放实验表明,在254 nm光照射下药物的释放率与光照强度和光照时间正相关,可对药物实现定时、定位和定量地精确控制释放,最高药物释放率达到82.9％,该研究为目标分子的控制释放提供了一种新的聚倍半硅氧烷可控释放体系,具有重要应用价值.

    聚倍半硅氧烷光响应桥联纳米载体可控释放阿霉素

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