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中国科学(化学)
中国科学(化学)

黎乐民

月刊

1674-7224

chemistry@scichina.org

010-64016732

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学(化学)/Journal SCIENTIA SINICA ChimicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果,以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界,《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI,多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
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    基于结构描述符的催化剂理论设计研究进展

    王甲一车春霞朱吉钦许昊翔...
    2071-2082页
    查看更多>>摘要:非均相催化剂在化学工业中占有十分重要的地位,但其表面结构较为复杂,采用传统"试错法"研发高效非均相催化剂会耗费大量的实验或者计算资源.根据密度泛函理论(DFT)构建"结构描述符"定量表示催化剂"表面结构-催化性能"间的关联,通过调控催化剂结构特征即可完成催化剂的理论设计,可大幅提高催化剂的研发效率.本文以单原子催化剂、合金催化剂、颗粒催化剂为例,展示了催化剂元素组成、形貌尺寸等对催化性能的本质影响,详细介绍了不同尺度催化剂上常见的电子结构、几何结构特征参数和"结构描述符"构建过程,阐述了近些年基于"结构描述符"的非均相催化剂的理论设计研究进展,并讨论了"结构描述符"在催化剂理论设计中的局限性和未来发展方向.

    密度泛函理论非均相催化剂催化剂设计描述符

    碳酸盐加氢炼制源头碳减排技术

    安哲路雅娴张健何静...
    2083-2091页
    查看更多>>摘要:无机金属碳酸盐是地球储量丰富且分布广泛的无机矿物质资源,广泛应用于建筑、冶金、化工等领域.碳酸盐热解是碳酸盐利用过程中的关键工艺环节,大量排放CO2.面对双碳挑战,迫切需要创制变革性技术,从源头上根本解决碳酸盐热解过程中的碳排放问题.本文重点介绍了碳酸盐加氢炼制研究进展,包括碳酸盐催化加氢还原、碳酸盐自催化加氢还原以及碳酸盐热解共热耦合其他富氢物种转化等,进一步结合本文作者团队的最新成果,提出创制碳酸盐基合成气造气耦合重排放过程源头减排原创技术,并对此技术的应用前景进行了展望.

    白色碳石资源碳酸盐加氢炼制源头碳减排减排增效新源合成气自催化加氢

    连续流液相聚合过程调控及强化研究进展

    邱敏金婕周寅宁罗正鸿...
    2092-2100页
    查看更多>>摘要:聚合反应被广泛应用于高性能聚合物材料的制备.聚合体系通常为高黏及强放热体系,聚合动力学与反应器的传递性能强相关,过程调控难度大.本文首先扼要地介绍了聚合反应工程的基础知识(如经典聚合反应动力学与传递特征)以及微反应技术在聚合反应中的优势,然后综述了微反应器在均相及非均相聚合体系的应用进展.进一步,分析了微反应器自动化集成系统在动力学研究、聚合物链结构调控、聚合工艺优化等方面的优势和研究概况.最后对连续流液相聚合的发展方向进行了展望.

    液相聚合链结构微反应器反应动力学传递性能分子量分布

    高配位数金属有机框架膜的通道构筑与应用研究

    张雅馨莫滨宇刘国振刘公平...
    2101-2121页
    查看更多>>摘要:高渗透性、高选择性和高稳定性的膜材料是提高膜分离过程的核心.高配位数金属有机框架膜具有规整的纳米通道、孔道可调节、稳定性优异等特点,近十年来研究表明,其是一类极具潜力的分子尺度分离膜材料.本文系统综述了高配位数金属有机框架膜的传质通道精密构筑及其在分子尺度分离应用方面的研究进展,并深入探讨了该研究领域所面临的机遇和挑战,同时也对其未来发展方向进行了展望.

    金属有机框架膜高配位数传质通道构筑分子尺度分离

    CO2分离反应一体化复合膜材料研究进展

    邱月王艳磊王榕榕李华...
    2122-2131页
    查看更多>>摘要:近年来,化石燃料燃烧和温室气体排放引起的全球变暖问题日益受到关注,CO2的捕集与转化成为全球焦点.相比传统的CO2捕集分离技术,膜技术因其在分离效率和能耗方面的优势而备受瞩目.特别是,将膜技术与催化反应相结合,制备分离反应一体化复合膜材料,不仅能有效分离CO2,还能原位将其转化为有价值的化学品,从而实现CO2高效资源化利用的目标.本综述首先介绍了CO2分离膜的分离机理和膜材料;然后结合膜反应器,介绍了CO2膜催化的最新研究成果和发展趋势;最后基于离子液体体系,讨论了CO2分离反应一体化复合膜材料研制的挑战和展望,以期为相关领域的研究人员提供参考,推动CO2减排和资源化利用技术的发展.

    分离膜材料CO2催化膜反应器分离反应耦合一体化

    功能双重乳液的制备及应用研究进展

    曹强潘大伟汪伟谢锐...
    2132-2146页
    查看更多>>摘要:双重乳液是一种具有液滴包裹液滴结构的多相体系,其通常具有结构可设计、可包封多样化活性物质等优点,因而在化工、生物、医药等诸多领域具有广泛应用.深入研究功能双重乳液的制备方法,并阐明功能双重乳液结构、组分、尺寸及其均一性的可控性规律,对于实现功能双重乳液的多样化应用具有重要意义.本文主要综述了近年来功能双重乳液的制备方法及其典型应用方面的研究进展,着重介绍了基于膜乳化法、微流控法、相转化法及渗透压驱动法制备双重乳液及相关功能材料,以及纳米双重乳液的可控构建,总结了双重乳液在不同领域的应用研究新进展,并展望了双重乳液结构设计及其在新兴领域的未来发展趋势,从而为实现双重乳液的功能化理性设计提供科学指导.

    双重乳液微流控纳米乳液相转化膜乳化

    MXene基阻燃体系构建及其在聚合物阻燃改性中的应用研究进展

    蒋阳谢于辉吴华谢德龙...
    2147-2166页
    查看更多>>摘要:MXene,一类绿色、环保、可再生的二维材料,因其卓越的物理和化学性质,在多个领域展现出应用潜力.特别是在阻燃领域,MXene及其衍生物可通过添加和涂覆方式被引入到多种基材中,有效提升材料的阻燃性能.本文综述了MXene在阻燃领域的应用,包括纯MXene的阻燃体系、通过含阻燃元素的小分子和聚合物对MXene进行的功能化改性,以及通过构建一维至三维异质结构实现的阻燃性能提升.讨论了MXene在薄膜、织物、泡沫、气凝胶和木材等不同结构基材中的应用,并强调了其在赋予材料阻燃性能的同时,还能实现电磁屏蔽、热管理等多功能性.最后,对MXene基阻燃材料的未来发展趋势进行了展望,指出了其在提高材料综合性能和推动绿色阻燃技术发展中的重要作用.

    MXene阻燃聚合物表面改性异质结构多功能性

    航天热防护用树脂基复合材料研制的前沿进展

    李成伟庄晟逸向文超杨超...
    2167-2182页
    查看更多>>摘要:近年来,在航空航天技术不断进步的背景下,热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键.本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展,总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果,讨论了多种纤维增强材料提升界面结合强度的方式,展望了新型纤维改性方法与树脂成型条件在新型热防护树脂基复合材料中的应用前景,旨在为新一代航天器热防护材料的设计制备提供指导.

    纤维增强树脂基复合材料热防护系统耐烧蚀材料耐高温材料

    介电弹性体驱动器:从分子、材料到器件

    陈哲琪罗英武
    2183-2198页
    查看更多>>摘要:介电弹性体是一类响应于外加电场而产生形变的智能高分子材料.因为其柔顺性、快速响应性和可寻址性,介电弹性体及其驱动器被视为一种具有广阔应用前景的人工肌肉技术.分子设计在各个尺度影响介电弹性体的性能:分子结构改变材料在电场下的极化能力,聚合物网络结构设计影响材料在力电耦合过程中的变形能力,影响器件制造的加工方式.本文结合本课题组在该领域的研究,从分子、材料和器件三个层次综述介电弹性体的设计原则.

    介电弹性体人工肌肉介电极化力学性能柔性驱动器

    甲醇微生物转化最新进展

    蔡鹏吴晓燕解林峰申益维...
    2199-2218页
    查看更多>>摘要:甲醇生物转化是CO2转化和可再生能源利用的有效方式,是低碳生物转化研究领域的热点.然而微生物在甲醇代谢模式下面临甲醇生物毒性大、甲醇耐受性低、代谢适配性差等诸多挑战,导致了较低的生物合成效率.本文综述了甲醇微生物转化近年来的研究现状,重点总结了天然甲基营养型菌株与人工甲基营养型菌株的代谢途径改造与设计,甲醇代谢过程的理性改造与进化工程策略,甲醇发酵工艺现状等内容.最后,探讨了当前甲醇生物转化面临的挑战,并为甲醇生物转化的产业化提出了可行的发展方向.

    甲醇生物转化甲醇脱氢酶甲醛同化甲醇细胞工厂适应性进化