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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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    阳离子-π相互作用调控提升单原子催化剂性能的通用策略

    谢毅
    969-970页
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    基于杂多钒酸盐扩展结构——新型多钒硼酸盐材料化学研究进展

    刘芯辛马林宇珊王贤雨吴霞...
    971-990页
    查看更多>>摘要：多钒硼酸盐(VBOs)是一类结合了钒酸盐和硼酸盐结构特点的新型多金属氧酸盐(POMs),其分子内部既包含V-O基团又包含B-O基团.鉴于钒氧间可形成[VO6]八面体、[VO5]四角方锥和[VO4]四面体等配位单元,硼氧间可形成[BO4]四面体、[BO3]平面三角形及其派生的众多结构类型,两者通过多面体间的共顶点、共棱或共面的连接方式,可得到丰富多彩的VBOs拓扑结构.近年来,VBOs因其结构的多样性和钒的价态的可变性在催化、磁性、非线性光学、电子导体和锂电池等领域有着潜在的应用前景.本文主要综述了本课题组及国内外相关课题组在新型VBOs的结构设计与性能研究方面的新进展,根据[VxBy]n-基本构筑单元的不同分类归纳了该系列化合物的相关结构,阐述了部分代表性化合物的结构特点及合成策略,整理了该类化合物的功能应用,并对VBOs材料的未来发展趋势进行了展望.

    多钒硼酸盐硼钒簇构筑单元结构化学性质应用

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    计算模拟辅助研究锂离子电池用氯化物固态电解质

    王维宗赵宏顺赵倩丁正平...
    991-1011页
    查看更多>>摘要：传统有机液态锂离子电池由于存在易变形、易短路等现象,容易发生瞬时热失控,导致燃烧甚至爆炸等较大的安全事故.而固态电池具有出色的安全性,有望从根本上解决这一问题.近年来,计算模拟在固态电解质的开发研究中越来越普及,这种计算辅助实验的方式在很大程度上促进了电解质的发展.本文介绍了属于卤化物电解质范畴的氯化物固态电解质在计算模拟辅助下的最新研究进展,对氯化物固态电解质的发展历程进行了概述,并对其制备方法、阴阳离子调控改性、结构调控优化以及对温度、湿度以及电极材料等方面的稳定性问题进行了系统阐述.最后,对氯化物固态电解质依旧面临的问题进行了总结分析,并进一步对其未来的发展方向做出了展望.

    固态锂离子电池氯化物固态电解质优化改性计算模拟

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    染料负载型MOFs材料在荧光传感检测中的应用研究进展

    张月王逸飞赵鹏程李宏达...
    1012-1026页
    查看更多>>摘要：随着新型传感材料的需求持续增长,染料负载型金属有机框架(MOFs)材料因其独特的物理化学性质和丰富的结构多样性而引起了广泛关注.本综述旨在全面审视染料负载型MOFs材料作为荧光传感器的潜力和应用,主要总结了染料负载型MOFs材料在荧光传感检测方面的研究进展,详细讨论了其在环境监测、生物医学检测和水资源痕量水检测等领域中的应用案例.之后,本综述总结了目前研究开发的工作重点,并提出了未来研究的发展方向.最后,强调了染料负载型MOFs材料在快速、准确和可视化检测领域的广阔应用前景,并对未来的研究方向进行了展望.

    金属有机框架材料染料负载荧光传感检测

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    气候变化与海洋微塑料污染的相互影响研究进展

    陈昱霏夏斌朱琳孙雪梅...
    1027-1037页
    查看更多>>摘要：气候变化和海洋微塑料污染已成为全球关注的热点问题,两者在相当长的一段时间内会同时存在.然而,基于文献报道的实验结果和环境监测数据,关于气候变化和海洋微塑料污染的研究大多是相互独立的,缺乏对两者相互影响的清晰认知.本文通过综述全球气候变化状况和海洋微塑料的污染现状,总结了气候变化下海洋生态环境的改变,特别是海水升温、酸化、低氧等与海洋微塑料污染之间的相互影响,发现气候变化会加剧海洋微塑料污染,改变微塑料的海洋环境行为,同时海洋微塑料污染也会影响气候变化,加剧气候变暖、海洋酸化和低氧,所以两者是密切相关的.本文还展望了未来的研究方向和前景,以期为有效应对全球气候变化和海洋微塑料污染提供重要的理论基础.

    气候变化微塑料海水升温海洋酸化相互影响

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    锂电池用三聚甲醛基高性能电解质的研究进展

    王朵苑志祥崔浩然张浩...
    1038-1049页
    查看更多>>摘要：急剧增长的电动汽车市场需求极大刺激了锂电池的发展.作为锂电池的关键组成部件,电解质在锂电池的安全性、与正负极的匹配性(影响能量密度)、长使役寿命等方面扮演着极为重要的角色.因此,高性能电解质的开发迫在眉睫.三聚甲醛(TXE)是合成聚甲醛最易获得且最便宜的原料之一.我们调研发现,TXE不仅可以作为合成工程塑料的单体,还可以成为构建锂电池高性能电解质的重要构成要素.目前已报道的TXE基电解质不仅可以显著改善锂电池电解质与电极的界面相容性,还能极大提升锂电池的安全性能,已经成为构建高能量密度、高安全性能和长使役寿命的锂电池的一种颇有成效的方法.因此,本综述从准固态锂电池与液态锂电池两个角度出发,详细介绍了锂电池用TXE基高性能电解质的分类设计以及电极/电解质界面构建和表征等,并就TXE作为准固态电解质前驱体、共聚物电解质、防热冲击自阻断电解质以及液态电解液添加剂等方面的作用机理和应用等进行了详细阐述,并在文末对TXE基高性能电解质存在的挑战以及未来发展趋势进行了展望.

    锂电池三聚甲醛高性能电解质高安全性界面化学

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    钠离子电池O3型层状氧化物正极的现状与展望:稳定性、可逆性及其反应机理

    解晨鹏周军张忠如陈彩霞...
    1050-1076页
    查看更多>>摘要：近年来,钠离子二次电池(SIBs)正逐渐成为研究的焦点.正极材料是决定SIBs性能的关键因素之一,对于高性能SIBs商业化至关重要.O3相层状过渡金属氧化物在能量密度、工作电压和合成成本方面具有独特优势,是目前最受关注的商业化钠离子正极材料.然而O3相材料在实际应用过程中依然存在着较大的缺陷,包括充放电循环中结构相变不可逆,Na+扩散势垒高和空气稳定性差等问题.本文从材料组成结构、相变演化、反应机制和改性策略及其所面临的挑战等方面对典型的O3相钠离子层状材料研究现状进行全面总结及评述,并对其未来的发展趋势进行展望.

    钠离子二次电池正极材料层状过渡金属氧化物O3相材料

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    化学计量学在爆炸残留物检验中的研究进展

    杨智超李宏达何思源冯瑞婷...
    1077-1088页
    查看更多>>摘要：爆炸物杀伤力大、隐蔽性强,爆炸现场调查通常依赖爆炸残留物的检验来为侦查提供方向和线索,基于解决爆炸残留物检验产生大量数据的需求,化学计量学方法已被公认为法庭科学解释和优化分析方法的有力工具.本文详细阐述了各种化学计量学方法以及结合化学计量学对爆炸案件中爆炸残留物检验的应用.化学计量学与现代仪器分析技术相结合可以大幅度提高检验鉴定效率,以推动其在爆炸残留物中的进一步研究与应用.未来,化学计量学结合人工智能(AI)的方法可以极大地推动爆炸残留物检验领域的发展,从而提高鉴定的效率和准确性,这将对爆炸案件的调查、预防和处理产生深远影响.

    爆炸案件化学计量学爆炸残留物检验鉴定人工智能

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    模拟日光照射下新污染物双烯雌酚的复合光化学反应动力学及转化路径

    车晓佳郑金帅葛林科崔楠楠...
    1089-1098页
    查看更多>>摘要：内分泌干扰物双烯雌酚(Dien)等新污染物经常在环境表层水体中检出,并表现为多种解离形态,其光化学转化倍受关注.本文考察了Dien 3种解离形态的表观光解、羟基自由基(·OH)和单线态氧(1O2)光氧化的反应动力学,评估了相应的环境持久性和贡献,比较了表观光解与光氧化反应的产物、路径.结果发现3种反应均能降解Dien,且光转化速率常数(k)与pH显著相关,这主要是由于Dien解离形态(i)从H2Dien0、HDien-到Dien2-发生变化,相应的ki和量子产率(Φi)存在差异;不同的去质子化程度也影响了其氧化反应活性,k·OH,i和k1O2,i的变化规律一致.环境表层水体(pH=6～9,45°N)中Dien的复合光化学转化半减期t1/2,E为1.84～9.16h,1O2光氧化对其光化学转化贡献更大.表观光解主要引起了Dien的单羟基化;而·OH和1O2氧化分别发生了多羟基化,以及羟基取代位点的连续氧化反应.毒性试验表明,Dien具有光修饰毒性.这些发现有助于准确评价水环境中Dien的复合光化学归趋和风险.

    双烯雌酚解离形态光转化动力学转化机制光修饰毒性

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    纯水介质中银催化α,β-不饱和酮碳碳双键的选择性还原

    焦红梅周慧鲁星高媛媛...
    1099-1106页
    查看更多>>摘要：选择性还原α,β-不饱和酮中C=C键是有机化学中极具潜力且最有挑战性的官能团转化之一.本文以空气中稳定且极少量的N-杂环卡宾银配合物为催化剂、苯硅烷为还原剂,在水相且温和条件下,以较高的收率实现了α,β-不饱和酮化合物中双键的选择性还原,该体系可以兼容氟、氯、溴、三氟甲基、氨甲基、氰基及酯基等官能团,具有工业应用的潜质,TON值高达11250.该方法可用于药物分子的合成,后处理操作简单,避免了氢气及高压釜设备,为酮类的制备提供了新的思路和方法.初步机理研究表明,原位生成的银氢中间体为活性物种,随后对双键的加成是实现转化的关键,后经水解得到双键还原产物.

    α,β-不饱酮选择性还原水N-杂环卡宾银配合物

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