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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
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    空腔材料的化学创制、功能调控及应用

    王丹宋宇飞李建荣
    2107-2109页
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    单胶束定向组装合成介孔材料

    艾研杨超超盖甜雨封佳佑...
    2110-2129页
    查看更多>>摘要：历经30多年的蓬勃发展,功能介孔材料已经形成了一个庞大的材料家族,包含多种组分与结构.以表面活性剂或嵌段共聚物为模板,能够通过合理地调控组装过程来精确地调节介观结构,是制备介孔材料的主要方法.在该方法中,表面活性剂或嵌段共聚物分子首先自组装形成单个胶束或胶束聚集体,然后与框架前驱体组装形成有序的介观结构.本文重点讨论单胶束纳米结构的制备、单胶束基元与框架前驱体的组装以及界面诱导单胶束组装合成介孔材料这3个方面,旨在提高读者对单胶束的形成过程、胶束的组装以及有序介观结构生成机制的理解.最后,本文简要指出该领域存在的主要问题和挑战,探讨单胶束定向组装合成介孔材料可能的发展方向与机遇.

    软模板单胶束自组装介孔材料

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    配位聚合物中功能主-客体微纳限域空间的构筑与调控

    方翰聂洪想于美慧常泽...
    2130-2144页
    查看更多>>摘要：多孔配位聚合物(porous coordination polymers,PCPs)作为一类独特的晶态材料在近年来受到广泛的关注和研究.得益于其构筑模块多样、结构可设计和孔隙率可调等优势,该类材料可用于构筑独特的微纳尺度限域几何空间以容纳不同类型的客体分子,由此产生的主-客体PCPs可展示出丰富的性质和潜在应用,并可以通过调节主体、客体和主-客体相互作用对其性能进行优化.因此,主-客体PCPs在当前的研究中备受关注,并逐渐成为研究的热点.然而,对于其微纳限域空间的功能导向构筑策略和方法的研究还在不断深入,因此对主-客体PCPs体系的理性构筑与调控及其功能导向的应用研究进行综述是不可或缺的.本文综述了主-客体PCPs的相关研究成果及对其的深入认识,包括主-客体系统的组成和组分间相互作用的类型.在此基础上,重点介绍了其微纳限域空间的构筑和调优原则.同时,本文还综述了近年来以光、电性质为功能导向的主-客体PCPs的研究进展,并就该领域发展所面临的挑战和前景进行了分析和展望.

    配位聚合物微纳限域空间主-客体体系发光性质电学性质

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    硅基负极材料空心结构构筑与储锂性能

    杜寰刘珊麟张媛媛周亮...
    2145-2156页
    查看更多>>摘要：硅基负极材料具有比容量高和嵌锂电势低等优点,已成为提高锂离子电池能量密度的关键材料之一,但其在循环过程中巨大的体积变化严重影响了电池的循环稳定性.通过构筑具有特殊微纳结构的硅基负极可以有效缓释体积变化.本文将硅基空心结构分为四大类:空心球/笼、蛋黄-蛋壳结构、空心纳米管以及其他特殊空心结构,从构筑硅基空心结构的必要性出发,对具有空心结构的单质硅基负极材料的合成方法及储锂性能进行了综述.最后,对硅基空心结构负极材料研究当前存在的问题及未来发展方向进行了讨论与展望.

    硅基负极材料空心结构锂离子电池能量储存体积膨胀

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    多级中空纳米纤维二次电池电极材料

    高松伟郭威牟粤朱柯平...
    2157-2173页
    查看更多>>摘要：多级中空纳米纤维材料具有结构可控、成分可调的优点,在二次电池电极材料领域应用广泛.在结构方面:多级中空结构可以有效缓冲电极材料在电化学反应离子嵌/脱过程中的体积变化,阻止电极材料粉碎、脱落,增加电解液和电极材料的有效接触面积,缩短离子/电子传输路径;在成分方面:可以实现不同特性材料的合理耦合,提升电极材料电导率,加速氧化还原反应动力学.多级中空纳米纤维结构和成分的协同增强作用在提升二次电池容量、倍率、循环性能方面效果显著.本文归纳了现阶段制备多级中空结构纳米纤维的几类方法,包括单针头静电纺丝、多流体静电纺丝和其他合成方法(模板法、水热法、自组装法等).随后,总结了不同结构、成分的纤维在二次电池(如锂、钠、钾离子电池,锂/钠-硫电池,锂金属-空气电池,超级电容器等)中的应用进展.最后,探讨了多级中空结构纳米纤维材料在电化学储能领域的应用潜力.

    多级中空结构纳米纤维异质结构二次电池电极材料

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    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

    王雪飞李海涛刘健
    2174-2184页
    查看更多>>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.

    纳米反应器多级中空结构多级孔结构碳基电催化剂金属有机框架

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    VOCs氧化整体式催化剂研究进展

    张悦高艳珊黎哲桂蓉蓉...
    2185-2202页
    查看更多>>摘要：挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)对人类健康和生态环境具有严重危害,催化氧化是一种目前能够有效去除VOCs的技术.为了满足工业应用,开发适宜的整体式催化剂为该领域的研究重点之一.其中,开发合适的载体基底以及提高活性组分在载体表面的锚固力是制备高催化活性和高稳定性VOCs氧化整体式催化剂的关键点.本文重点讨论了VOCs氧化整体式催化剂的载体及活性组分类型、制备方法以及新型耦合催化技术,详细介绍了不同的载体、活性组分与制备方法对催化剂活性的影响,阐述了新型能量供应方式的优势及耦合技术之间的协同促进作用.最后,对VOCs氧化整体式催化剂的研究前景进行了展望,以期为未来VOCs氧化整体式催化剂的设计与节能高效催化技术的发展及其工业化应用提供基础与参考.

    VOCs催化氧化整体式催化剂载体活性组分制备方法耦合催化技术

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    水滑石纳米片用于生物质衍生物电催化氧化的研究进展

    张曼郑智铿王宇辰刘彬...
    2203-2220页
    查看更多>>摘要：电催化氧化(简称电氧化)生物质衍生物是一种环保高效的技术.与传统热催化相比,主要优势如下:(1)在电催化过程中,水系电解液可以通过解离/电离的方式产生氧源,因此无需使用高成本氧气;(2)常温常压下反应,避免高温高压对设备的苛刻要求;(3)控制施加的电位和改变电流可实现反应速率和产物选择性的调控;(4)易于使用多类型电化学方法和原位光谱联用方法监测反应过程.然而,现阶段电氧化反应的转化率和选择性仍有很大的提升空间,需要开发高效、高选择性、高稳定性的电催化剂,深入理解反应机理,为应用奠定技术支撑.本文首先综述了近年来报道的水滑石纳米片制备的常用剥离技术并进行对比,其次详细总结了水滑石纳米片用于呋喃类、苯甲醛、苯甲醇、甘油等生物质衍生物电氧化反应的机制与研究进展,最后展望了相关研究面临的挑战和前景,为水滑石纳米片用于电氧化研究提供理论指导和参考意义,促进生物质衍生物的应用.

    电催化氧化水滑石纳米片剥离方法生物质衍生物

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    沸石分子筛在放射性废水处理领域的应用

    郝文峰张佳楠闫文付
    2221-2232页
    查看更多>>摘要：核工业是国家安全的重要基石,体现了国家的综合实力,是大国竞争的战略必争领域.核工业会产生放射性废水,用固态吸附质通过吸附/离子交换的方式可将放射性核素从液相转移到固相,从而实现核废水的减容,是有效处理核废水的方式之一.作为一种无机吸附剂,沸石分子筛凭借自身的优异理化性质和稳定性,在放射性废水处理中展现出较好的应用前景,得到越来越多的研究和关注.本文综述了国内外利用天然沸石、合成沸石和改性沸石去除废水中铯、锶、钴、铀、钚、镅、钐和铕等核素的研究进展,希望能为我国放射性废水处理技术的发展提供借鉴和参考;最后展望了未来的研究方向,以期推动沸石材料在工程技术领域的应用.

    沸石分子筛放射性核素离子交换核废水

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    共价有机框架材料:一类新兴的均孔吸附分离树脂

    王孟锦王洒任红霞陈瑶...
    2233-2245页
    查看更多>>摘要：吸附分离树脂可实现离子/分子的交换与吸附,是目前在生产与生活中应用最广泛的一类功能性高分子材料.近年来,共价有机框架材料(covalent organic frameworks,COFs)由于其均匀有序的孔结构以及结构可设计性得到了广泛关注,在稳定性、选择性、吸附容量等方面相较传统吸附分离树脂材料展示出显著优势,可作为新一代的超级吸附分离树脂材料.本文总结了COF树脂的发展历史、设计合成策略以及功能应用,并对目前的发展瓶颈以及工业化进行了展望.

    树脂吸附分离共价有机框架材料

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